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실리콘기판을 재활용한 고효율 III-V 나노 막대 태양전지 및 그의 제조방법

  • 기술번호 : KST2014064100
  • 담당센터 : 광주기술혁신센터
  • 전화번호 : 062-360-4654
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 실리콘기판을 재활용한 고효율 III-V 나노 막대 태양전지 및 그의 제조방법에 관한 것으로 실리콘 기판위에 고효율의 적층형 III-V 및 Ge Nanorod 태양전지 구조를 성장할 수 있도록 하고, 성장된 적층형 Nanorod 태양전지를 실리콘 기판으로부터 분리 가능하도록 하고, 태양전지 에피구조 성장에 사용된 실리콘 기판을 지속적으로 다시 사용할 수 있도록 함으로써, 고가의 화합물반도체 기판이 사용되지 않고 고효율의 태양전지를 포함한 광소자를 얻을 수 있도록 한 것이다. 실리콘 기판 표면에 격자상수가 일치하는 III-V 족 화합물을 버퍼층으로 성장하고, 그 표면에 HF 용액에 쉽게 에칭되는 고농도의 Al이 포함된 III-V 물질층을 희생층으로 성장한 다음, 그 표면에 III-V 화합물 물질과 Ge 물질이 결합된 고효율 III-V 족 에피구조를 적층형으로 형성한다. 희생층을 통해 실리콘 기판으로부터 태양전지 에피 구조를 Transfer 및 strain induced method의 BLO 방법으로 용이하게 떼어낼 수 있도록 하고, 실리콘 기판에서 ELO 후에 남은 III-V 층들을 선택적으로 완벽하게 에칭할 수 있도록 하여 GaAs 기판과는 달리 지속적으로 기판을 사용할 수 있도록 함으로써 고가의 기판을 이용하지 않고 Si와 같은 저가의 기판을 지속적으로 재활용하여 고효율 태양전지 및 광소자를 구성하도록 구성됨을 특징으로 한다.
Int. CL H01L 31/042 (2014.01) H01L 31/0735 (2012.01) H01L 31/18 (2006.01)
CPC H01L 31/184(2013.01) H01L 31/184(2013.01) H01L 31/184(2013.01) H01L 31/184(2013.01)
출원번호/일자 1020130045393 (2013.04.24)
출원인 한국광기술원
등록번호/일자 10-1455723-0000 (2014.10.22)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20141104) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.04.24)
심사청구항수 4

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국광기술원 대한민국 광주광역시 북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김효진 대한민국 광주 광산구
2 신재철 대한민국 광주 광산구
3 서영성 대한민국 광주 광산구
4 한명수 대한민국 광주 광산구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 우광제 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로*길 **-* (역삼동, 신도빌딩) *층(유리안국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국광기술원 광주광역시 북구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.04.24 수리 (Accepted) 1-1-2013-0360182-86
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2014.02.05 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.03.10 수리 (Accepted) 9-1-2014-0020352-54
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.05.21 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0349922-33
5 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2014.07.21 수리 (Accepted) 1-1-2014-0680968-17
6 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2014.08.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0594948-00
7 [명세서등 보정]보정서(재심사)
Amendment to Description, etc(Reexamination)		 2014.09.26 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2014-0919385-37
8 등록결정서
Decision to Grant Registration		 2014.10.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0710500-59
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.07.03 수리 (Accepted) 4-1-2020-5148105-81
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.07.09 수리 (Accepted) 4-1-2020-5153634-39
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
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실리콘 기판(1)을 불산(HF)에 1분간 에칭한 다음, H2SO4과 H2O2를 3:1로 혼합한 용액으로 Piranha 세정하고, 상기 세정된 실리콘 기판(1)을 산화물 에칭(BOE: Buffered Oxide Etchant)으로 20분 동안 에칭한 다음, 7초간 DI(deionized)로 Rinse 처리하며, 상기 실리콘 기판(1)을 N2 Gun으로 건조시켜 물기를 증발시킨 다음, MOCVD(metalorganic chemical vapor deposition) 반응관에 넣어 실리콘 기판(1)의 표면을 세척하는 단계;상기 실리콘 기판(1)의 위에 형성한 격자상수 불일치가 4% 이상 차이가 나는 GaAs 또는 GaP의 버퍼층(2)을 성장하는 단계;상기 버퍼층(2)의 위에 일정 농도의 Al을 포함하여 형성한 AlGaAs 또는 AlGaP의 희생층(SL, 3)을 성장하는 단계;상기 희생층(3)의 위에 플렉시블 기판(4)을 형성하는 단계;상기 플렉시블 기판(4)의 위에 III-V 나노 막대 태양전지(5) 구조를 형성하는 단계;상기 III-V 나노 막대 태양전지(5)의 상면 일부에 도전용 금속층(6)을 형성하는 단계;상기 희생층(3)을 중심으로 에칭하여 상기 성장된 태양전지 구조를 ELO(Epitaxial Lift-off)를 통해 상기 실리콘 기판(1)에서 분리하는 단계; 및분리된 실리콘 기판의 재활용이 가능하도록 상기 실리콘 기판(1)에 남아있는 GaAs 또는 GaP를 H2SO4, H2O2, H2O와 H3PO4, HCl 중 적어도 하나의 에칭 용액(wet etchant)을 통해 에칭하는 단계를 포함하는 실리콘기판을 재활용한 고효율 III-V 나노 막대 태양전지 제조방법
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실리콘 기판을 불산(HF)에 1분간 에칭한 다음, H2SO4과 H2O2를 3:1로 혼합한 용액으로 Piranha 세정하고, 상기 세정된 실리콘 기판(1)을 산화물 에칭(BOE: Buffered Oxide Etchant)으로 20분 동안 에칭한 다음, 7초간 DI(deionized)로 Rinse 처리하며, 상기 실리콘 기판(1)을 N2 Gun으로 건조시켜 물기를 증발시킨 다음, MOCVD(metalorganic chemical vapor deposition) 반응관에 넣어 실리콘 기판의 표면을 세척하는 단계;상기 실리콘 기판의 아래에 격자상수 불일치가 0
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실리콘 기판을 불산(HF)에 1분간 에칭한 다음, H2SO4과 H2O2를 3:1로 혼합한 용액으로 Piranha 세정하고, 상기 세정된 실리콘 기판(1)을 산화물 에칭(BOE: Buffered Oxide Etchant)으로 20분 동안 에칭한 다음, 7초간 DI(deionized)로 Rinse 처리하며, 상기 실리콘 기판(1)을 N2 Gun으로 건조시켜 물기를 증발시킨 다음, MOCVD(metalorganic chemical vapor deposition) 반응관에 넣어 실리콘 기판의 표면을 세척하는 단계;상기 실리콘 기판의 표면에 격자상수 불일치가 0
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실리콘 기판을 불산(HF)에 1분간 에칭한 다음, H2SO4과 H2O2를 3:1로 혼합한 용액으로 Piranha 세정하고, 상기 세정된 실리콘 기판(1)을 산화물 에칭(BOE: Buffered Oxide Etchant)으로 20분 동안 에칭한 다음, 7초간 DI(deionized)로 Rinse 처리하며, 상기 실리콘 기판(1)을 N2 Gun으로 건조시켜 물기를 증발시킨 다음, MOCVD(metalorganic chemical vapor deposition) 반응관에 넣어 실리콘 기판의 표면을 세척하는 단계;상기 실리콘 기판의 표면에 격자상수 불일치가 0
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