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태양 전지 및 이의 제조 방법

  • 기술번호 : KST2015142045
  • 담당센터 : 인천기술혁신센터
  • 전화번호 : 032-420-3580
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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 투명 전도막의 사용을 배제한 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 태양 전지는 하부 금속 전극, 제1 도핑 영역, 제2 도핑 영역, 상부 금속 전극, 및 유전체층을 포함한다. 제1 도핑 영역은 하부 금속 전극 위에 형성되며, 상하 방향으로 뻗어 있다. 제2 도핑 영역은 제1 도핑 영역의 하측 단부 영역을 제외한 나머지 영역의 외주면을 덮으며, 제1 도핑 영역과 함께 나노 구조체를 구성한다. 상부 금속 전극은 제2 도핑 영역의 하측 부분과 접촉한다. 유전체층은 하부 금속 전극과 상부 금속 전극 사이에 위치한다. 제2 도핑 영역의 상측 단부는 상부 금속 전극보다 태양광을 먼저 받도록 구비된다.
Int. CL H01L 31/0352 (2006.01.01) H01L 31/0216 (2014.01.01) H01L 31/0224 (2006.01.01)
CPC H01L 31/035281(2013.01) H01L 31/035281(2013.01) H01L 31/035281(2013.01) H01L 31/035281(2013.01) H01L 31/035281(2013.01)
출원번호/일자 1020110060801 (2011.06.22)
출원인 한양대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1651622-0000 (2016.08.22)
공개번호/일자 10-2013-0000224 (2013.01.02) 문서열기
공고번호/일자 (20160906) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2015.06.30)
심사청구항수 29

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한양대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성동구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이정호 대한민국 서울특별시 강남구
2 정진영 대한민국 경기도 안산시 상록구
3 신선미 대한민국 서울특별시 강서구
4 남윤호 대한민국 서울특별시 강서구
5 엄한돈 대한민국 경기도 안산시 상록구
6 박광태 대한민국 경기도 성남시 수정구
7 지상원 대한민국 경기도 의왕시

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 유미특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 서림빌딩 **층 (역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한양대학교 에리카산학협력단 경기도 안산시 상록구
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		 2011.06.22 수리 (Accepted) 1-1-2011-0476090-46
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.06.05 수리 (Accepted) 4-1-2014-5068294-39
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.02.16 수리 (Accepted) 4-1-2015-5022074-70
4 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2015.06.30 수리 (Accepted) 1-1-2015-0634498-71
5 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2015.12.08 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
6 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2016.02.05 수리 (Accepted) 9-1-2016-0006716-10
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2016.02.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0112072-17
8 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2016.04.15 수리 (Accepted) 1-1-2016-0363091-58
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2016.05.13 수리 (Accepted) 1-1-2016-0460623-46
10 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2016.05.13 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2016-0460626-83
11 등록결정서
Decision to grant		 2016.08.08 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0568711-12
12 [출원서 등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2019.07.22 수리 (Accepted) 1-1-2019-0747030-94
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.05 수리 (Accepted) 4-1-2019-5155816-75
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.06 수리 (Accepted) 4-1-2019-5156285-09
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
하부 금속 전극;상기 하부 금속 전극 위에 형성되며, 상하 방향으로 뻗은 제1 도핑 영역;상기 제1 도핑 영역의 하측 단부 영역을 제외한 나머지 영역의 외주면을 덮으며, 상기 제1 도핑 영역과 함께 나노 구조체를 구성하는 제2 도핑 영역;상기 제2 도핑 영역의 하측 부분과 접촉하는 상부 금속 전극; 및상기 하부 금속 전극과 상기 상부 금속 전극 사이에 위치한 유전체층을 포함하며,상기 제2 도핑 영역의 상측 단부는 상기 상부 금속 전극보다 태양광을 먼저 받도록 구비되는 태양 전지
2 2
삭제
3 3
제1항에 있어서,상기 제2 도핑 영역은 상기 제1 도핑 영역의 상측 단부를 덮는 태양 전지
4 4
제1항에 있어서,상기 제2 도핑 영역 중 상기 상부 금속 전극 위로 돌출된 부분에 패시베이션층이 형성되는 태양 전지
5 5
제1항에 있어서,상기 제1 도핑 영역은 p형 도핑 영역과 n형 도핑 영역 중 어느 하나로 형성되고,상기 제2 도핑 영역은 p형 도핑 영역과 n형 도핑 영역 중 다른 하나로 형성되는 태양 전지
6 6
제5항에 있어서,상기 하부 금속 전극과 상기 제1 도핑 영역 사이에, 상기 제1 도핑 영역과 같은 종류의 불순물을 포함하는 고농도 도핑 영역이 형성되는 태양 전지
7 7
제1항에 있어서,상기 제2 도핑 영역 중 상기 상부 금속 전극 위로 돌출된 부분이 투명 유전체층으로 둘러싸이는 태양 전지
8 8
제7항에 있어서,상기 유전체층과 상기 투명 유전체층은 각각 폴리디메틸실록산(PDMS)을 포함하는 태양 전지
9 9
제7항에 있어서,상기 투명 유전체층은 내부에 분산된 복수의 나노파티클을 포함하는 태양 전지
10 10
제9항에 있어서,상기 복수의 나노파티클은 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 실리콘산화물(SiO2), 황화아연(ZnS), 셀렌화아연(ZnSe), 및 셀렌화카드뮴(CdSe)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는 태양 전지
11 11
제7항에 있어서,상기 투명 유전체층은 태양광이 입사하는 상면에 요철 표면을 형성하는 태양 전지
12 12
제1항에 있어서,상기 제1 도핑 영역에 형성된 상기 하측 단부 영역의 높이는 상기 제1 도핑 영역 전체 높이의 0
13 13
제1항에 있어서,상기 하부 금속 전극과 상기 상부 금속 전극은 각각 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는 태양 전지
14 14
삭제
15 15
기판 위로 상기 기판의 판면에 대해 수직인 방향으로 뻗은 나노 구조체들을 형성하는 단계;상기 나노 구조체들 각각에 제1 도핑 영역 및 제1 도핑 영역의 하측 단부 영역을 제외한 나머지 영역의 외주면을 덮는 제2 도핑 영역을 형성하는 단계;상기 기판 위에 투명 유전체층을 형성하여 상기 나노 구조체들을 투명 유전체층으로 덮는 단계;상기 기판으로부터 상기 투명 유전체층과 상기 나노 구조체들을 분리시키는 단계;상기 투명 유전체층의 일부를 제거하여 상기 하측 단부 영역 및 상기 제2 도핑 영역의 하측 부분을 노출시키는 단계;상기 제2 도핑 영역의 하측 부분과 접촉하도록 상기 투명 유전체층의 하면에 상부 금속 전극을 형성하는 단계; 및상기 상부 금속 전극의 하면에 유전체층과 하부 금속 전극을 형성하는 단계를 포함하며,상기 제2 도핑 영역의 상측 단부는 상기 상부 금속 전극보다 태양광을 먼저 받도록 구비되는 태양 전지의 제조 방법
16 16
기판 위로 상기 기판의 판면에 대해 수직인 방향으로 뻗은 나노 구조체들을 형성하는 단계;상기 나노 구조체들 각각에 제1 도핑 영역 및 상기 제1 도핑 영역의 외주면 전체를 덮는 제2 도핑 영역을 형성하는 단계;상기 기판 위에 투명 유전체층을 형성하여 상기 나노 구조체들을 상기 투명 유전체층으로 덮는 단계;상기 기판으로부터 상기 투명 유전체층과 상기 나노 구조체들을 분리시키는 단계;상기 투명 유전체층의 일부를 제거하여 상기 나노 구조체들의 하측 부분을 노출시킨 후 상기 제2 도핑 영역의 일부를 선택적으로 제거하는 단계;상기 제2 도핑 영역과 접촉하도록 상기 투명 유전체층의 하면에 상부 금속 전극을 형성하는 단계; 및상기 상부 금속 전극의 하면에 유전체층과 하부 금속 전극을 형성하는 단계를 포함하며,상기 제2 도핑 영역의 상측 단부는 상기 상부 금속 전극보다 태양광을 먼저 받도록 구비되는 태양 전지의 제조 방법
17 17
기판 위로 상기 기판의 판면에 대해 수직인 방향으로 뻗은 나노 구조체들을 형성하는 단계;상기 나노 구조체들 각각에 제1 도핑 영역 및 제1 도핑 영역의 하측 단부 영역을 제외한 나머지 영역의 외주면을 덮는 제2 도핑 영역을 형성하는 단계;상기 기판 위로 상기 나노 구조체들 사이에 유전체층을 형성하여 유전체층으로 상기 하측 단부 영역을 덮는 단계;상기 제2 도핑 영역의 하측 부분과 접촉하도록 상기 유전체층 위로 상부 금속 전극을 형성하는 단계;상기 상부 금속 전극 위에 투명 유전체층을 형성하여 상기 나노 구조체들을 투명 유전체층으로 덮는 단계;상기 유전체층 및 상기 나노 구조체들로부터 상기 기판을 분리시키는 단계; 및상기 제1 도핑 영역의 하측 단부를 덮도록 상기 유전체층의 하면에 하부 금속 전극을 형성하는 단계를 포함하며,상기 제2 도핑 영역의 상측 단부는 상기 상부 금속 전극보다 태양광을 먼저 받도록 구비되는 태양 전지의 제조 방법
18 18
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,상기 나노 구조체들을 형성하는 단계에서 상기 기판의 일면을 에칭하여 형성하며,상기 기판을 에칭하는 단계에서, 반응성 이온식각(reactive ion etching, RIE)과 무전해 에칭(electroless etching) 및 전기화학적 에칭(electrochemical etching) 중 어느 하나의 방법이 적용되는 태양 전지의 제조 방법
19 19
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,상기 나노 구조체들을 형성하는 단계에서 기상-액상-고상 성장법을 이용하여 상기 기판으로부터 상기 나노 구조체들을 성장시키는 태양 전지의 제조 방법
20 20
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제1 도핑 영역과 상기 제2 도핑 영역을 형성하는 단계에서, 상기 제1 도핑 영역은 p형 도핑 영역과 n형 도핑 영역 중 어느 하나로 형성되고, 상기 제2 도핑 영역은 p형 도핑 영역과 n형 도핑 영역 중 다른 하나로 형성되는 태양 전지의 제조 방법
21 21
제15항 또는 제17항에 있어서,상기 제1 도핑 영역과 상기 제2 도핑 영역을 형성하는 단계는,상기 나노 구조체들 각각에 p형 불순물과 n형 불순물 중 어느 하나를 주입하여 상기 제1 도핑 영역을 형성하는 단계;상기 기판 위에 절연층을 형성하여 상기 제1 도핑 영역의 하측 단부 영역을 덮는 단계;상기 나노 구조체들 각각에 p형 불순물과 n형 불순물 중 다른 하나를 주입하여 상기 제2 도핑 영역을 형성하는 단계; 및상기 절연층을 제거하는 단계를 포함하는 태양 전지의 제조 방법
22 22
제15항 또는 제17항에 있어서,상기 제1 도핑 영역과 상기 제2 도핑 영역을 형성하는 단계는,상기 나노 구조체들 각각에 p형 불순물과 n형 불순물 중 어느 하나를 주입하여 제1 도핑 영역을 형성하는 단계;상기 기판과 상기 나노 구조체들의 표면에 산화막을 형성하는 단계;상기 산화막을 패터닝하여 상기 기판의 표면과 상기 제1 도핑 영역의 하측 단부 영역에만 상기 산화막을 남기는 단계;상기 나노 구조체들 각각에 p형 불순물과 n형 불순물 중 다른 하나를 주입하여 상기 제2 도핑 영역을 형성하는 단계; 및상기 산화막을 제거하는 단계를 포함하는 태양 전지의 제조 방법
23 23
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제2 도핑 영역을 형성한 후 상기 제2 도핑 영역의 표면에 실리콘산화물, 실리콘질화물, 및 비정질 실리콘 중 적어도 하나를 증착하여 패시베이션층을 형성하는 태양 전지의 제조 방법
24 24
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,상기 투명 유전체층을 형성하는 단계에서, 상기 투명 유전체층의 두께를 상기 나노 구조체들의 높이보다 크게 형성하는 태양 전지의 제조 방법
25 25
제24항에 있어서,상기 투명 유전체층을 형성하는 단계에서, 상기 투명 유전체층의 내부에 복수의 나노파티클을 분산시키는 태양 전지의 제조 방법
26 26
제25항에 있어서,상기 투명 유전체층은 폴리디메틸실록산(PDMS)을 포함하고,상기 복수의 나노파티클은 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 실리콘산화물(SiO2), 황화아연(ZnS), 셀렌화아연(ZnSe), 및 셀렌화카드뮴(CdSe)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는 태양 전지의 제조 방법
27 27
제24항에 있어서,상기 투명 유전체층을 형성하는 단계에서, 태양광이 입사하는 상기 투명 유전체층의 상면에 몰딩법으로 요철 표면을 형성하는 태양 전지의 제조 방법
28 28
제15항 또는 제16항에 있어서,상기 투명 유전체층과 상기 나노 구조체들로부터 분리된 상기 기판은 상기 나노 구조체들을 형성하는 단계에서 재사용되는 태양 전지의 제조 방법
29 29
제15항 또는 제16항에 있어서,상기 유전체층 형성 후 상기 하부 금속 전극을 형성하기 전, 상기 유전체층의 하면과 상기 제1 도핑 영역의 하면에 상기 제1 도핑 영역과 같은 종류의 불순물을 포함하는 고농도 도핑 영역을 형성하고,상기 고농도 도핑 영역의 하면에 상기 하부 금속 전극을 형성하는 태양 전지의 제조 방법
30 30
제17항에 있어서,상기 유전체층 및 상기 나노 구조체들로부터 분리된 상기 기판은 상기 나노 구조체들을 형성하는 단계에서 재사용되는 태양 전지의 제조 방법
31 31
제17항에 있어서,상기 유전체층의 하면에 상기 하부 금속 전극을 형성하기 전, 상기 제1 도핑 영역과 같은 종류의 불순물을 포함하며 상기 제1 도핑 영역의 하측 단부와 접촉하는 고농도 도핑 영역을 형성하고,상기 고농도 도핑 영역의 하면에 상기 하부 금속 전극을 형성하는 태양 전지의 제조 방법
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업통상자원부 한양대학교 (ERICA캠퍼스) 에너지국제공동연구사업 셀모듈 일체형 단결정 실리콘 (10um급) 멤브레인 태양전지 개발