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기판;
상기 기판의 표면으로부터 수직하게 돌출된 다수개의 와이어(wire)들이 어레이(array) 형태로 형성되며, 각 와이어들은 동심원 형태로 pn 접합이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 와이어 어레이;
상기 와이어 어레이의 표면에 형성된 투명 전극층;
절연성의 물질로 상기 투명 전극층이 형성된 와이어들의 사이를 충진하되 상기 와이어들의 사전에 설정된 높이까지만 충진된 충진층;
충진층이 형성되지 않은 와이어들의 표면 및 상기 충진층의 상부 표면에 형성된 상부 투명 전극층;
상기 투명 전극층의 상부 표면에 형성된 상부 전극;을 구비하고,
상기 와이어 어레이의 각 와이어는,
와이어의 중심 영역에 제1 반도체 유형으로 구성된 와이어 코어; 및
와이어의 표면에 상기 와이어 코어와 반대 유형인 제2 반도체 유형으로 구성된 와이어 쉬스;
로 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어 어레이를 이용한 태양광 전지
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제1항에 있어서, 상기 기판은 제1 반도체 유형으로 도핑된 반도체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이어 어레이를 이용한 태양광 전지
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제1항에 있어서, 상기 충진층은 공극으로 구성되거나, 전기 절연성을 갖는 유기물, 무기물 및 유기물과 무기물의 혼합물 중 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 와이어 어레이를 이용한 태양광 전지
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제1항에 있어서, 상기 투명 전극층은 TCO(Transparent Conductive Oxide) 및 Al2O3 중 하나로 이루어지며, 상기 투명 전극층은 원자층 증착법을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어 어레이를 이용한 태양광 전지
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제1항에 있어서, 각 와이어의 와이어 코어는 100nm ~ 100㎛의 지름으로 구성되는 것을 특징으로 하는 와이어 어레이를 이용한 태양광 전지
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제1항에 있어서, 상기 와이어 어레이는 전기 화학적 식각법 또는 귀금속 촉매 식각법을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어 어레이를 이용한 태양광 전지
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(a) 기판의 표면에 역피라미드 형태의 에칭용 구멍(Etch pit)을 형성하는 단계;
(b) 에칭용 구멍이 형성된 표면과 대향되는 기판의 후면에 전기화학적 식각용 전극을 형성하는 단계;
(c) 기판을 전기화학적 식각하여 기판의 표면에 와이어 어레이를 형성하는 단계;
(d) 와이어 어레이들에 pn 접합을 형성하여 와이어 코어 및 와이어 쉬스를 완성하는 단계;
(e) 와이어 어레이들의 표면에 전기 전도성을 갖는 투명한 물질을 증착하여 투명 전극층을 형성하는 단계;
(f) 투명 전극층이 형성된 와이어들의 사이에 절연성의 무기물 또는 무기물을 충진하거나 공극으로 구성하여 충진층을 형성하는 단계;
(g) 충진층의 상부 표면 및 충진층이 형성되지 않은 와이어들의 상부 표면을 전기 전도성을 갖는 투명한 물질로 도포하여 상부 투명 전극층을 형성하는 단계;
(h) 상부 투명 전극층의 상부에 배선용 금속 물질을 도포한 후 패터닝하여 상부 전극을 형성하는 단계;
를 구비하는 태양광 전지의 제조 방법
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(a) 기판의 표면에 포토 레지스트를 도포한 후, 사진식각공정을 이용하여 식각할 영역의 포토 레지스트를 제거하는 단계;
(b) 포토 레지스트가 패터닝된 기판의 표면에 귀금속을 증착하는 단계;
(c) 귀금속이 증착된 기판을 HF를 함유하는 용액에 담궈 기판의 표면을 식각하여 기판의 표면에 와이어 어레이를 형성하는 단계;
(d) 와이어 어레이들에 pn 접합을 형성하여 와이어 코어 및 와이어 쉬스를 완성하는 단계;
(e) 와이어 어레이들의 표면에 전기 전도성을 갖는 투명한 물질을 증착하여 투명 전극층을 형성하는 단계;
(f) 투명 전극층이 형성된 와이어들의 사이에 절연성의 무기물 또는 무기물을 충진하거나 공극으로 구성하여 충진층을 형성하는 단계;
(g) 충진층의 상부 표면 및 충진층이 형성되지 않은 와이어들의 상부 표면을 전기 전도성을 갖는 투명한 물질로 도포하여 상부 투명 전극층을 형성하는 단계;
(h) 상부 투명 전극층의 상부에 배선용 금속 물질을 도포한 후 패터닝하여 상부 전극을 형성하는 단계;
를 구비하는 태양광 전지의 제조 방법
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