• Journal of Institute of Convergence Technology
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• v.8 no.1
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• pp.33-39
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• 2018

The screen printing method for forming the electrode by applying the existing pressure is difficult to apply to thin wafers, and since expensive Ag paste is used, it is difficult to solve the problem of cost reduction. This can solve both of the problems by forming the front electrode using a plating method applicable to a thin wafer. In this paper, the process conditions of electrode formation are optimized by using LIEP (Light-Induced Electrode Plating). Experiments were conducted by varying the Ni plating bath temperature $40{\sim}70^{\circ}C$, the applied current 5 ~ 15 mA, and the plating process time 5 ~ 20 min. As a result of the experiment, it was confirmed that the optimal condition of the structural characteristics was obtained at the plating bath temperature of $60^{\circ}C$, 15 mA, and the process time of 20 min. The Cu LIEP process conditions, experiments were conducted with Cu plating bath temperature $40{\sim}70^{\circ}C$, applied voltage 5 ~ 15 V, plating process time 2 ~ 15 min. As a result of the experiment, it was confirmed that the optimum conditions were obtained as a result of electrical and structural characteristics at the plating bath temperature of $60^{\circ}C$ and applied current of 15 V and process time of 15 min. In order to form Ni silicide, the firing process time was fixed to 2 min and the temperature was changed to $310^{\circ}C$, $330^{\circ}C$, $350^{\circ}C$, and post contact annealing was performed. As a result, the lowest contact resistance value of $2.76{\Omega}$ was obtained at the firing temperature of $310^{\circ}C$. The contact resistivity of $1.07m{\Omega}cm^2$ can be calculated from the conditionally optimized sample. With the plating method using Ni / Cu, the efficiency of the solar cell can be expected to increase due to the increase of the electric conductivity and the decrease of the resistance component in the production of the solar cell, and the application to the thin wafer can be expected.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.414.1-414.1
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• 2016

스크린 프린팅법을 이용한 태양전지의 전극은 주로 고가의 은을 사용하기에 태양전지의 저가화에 한계를 가지고 있다. 고효율 결정질 실리콘 태양전지의 원가절감의 문제 해결방안으로 박형 웨이퍼 연구개발이 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 은 전극을 대체 할 수 있는 니켈/구리 전극을 사용하였고, 박형 웨이퍼에서도 전극 공정이 가능한 도금법을 사용하여 전극을 형성 하였다. 니켈 전극형성은 광유도 도금법(Light-Induced Plating), 구리 전극형성은 광유도전해도금법(Light-Induced Electro Plating)을 이용하여 실험을 진행 하였다. 니켈 광유도 도금 공정시 공정시간 3 ~ 9분까지 가변하였다. 니켈실리사이드 형성 위해 열처리 공정을 $300{\sim}450^{\circ}C$까지 가변하였고 유지시간 30초 ~ 3분까지 가변하여 실험을 진행하였다. 니켈 도금 수용액의 pH 6 ~ 7.5까지 가변하여 실험하였다. 구리 광유도 전해도금 공정 전류밀도를 $1.6mA/cm^2{\sim}6.4mA/cm^2$까지 가변하여 실험을 진행 후, 전류밀도 $3.2mA/cm^2$로 시간 5 ~ 7분까지 가변하여 실험 하였다. 니켈 도금 공정 시간 5분, 니켈실리사이드 형성 열처리 온도 $350^{\circ}C$, 유지시간 1분에서 DIV(Dark I-V) 분석결과 가장 적은 누설전류를 확인하였다. 니켈 도금액 pH 6.5에서 니켈입자 및 구리입자의 균일성이 좋은 최적의 조건임을 확인하였다. 구리 도금 공정 전류밀도 $3.2mA/cm^2$, 시간 5분에서 TLM(Transmission Line Method) 측정결과 접촉 저항 $0.39{\Omega}$과 접촉 비저항 $12.3{\mu}{\Omega}{\cdot}cm^2$의 저항을 확인하였다. 도금법을 이용하여 전극을 형성함으로써 접촉저항 및 접촉 비저항이 낮고 전극 품질이 향상됨으로서 셀의 전류밀도 $42.49mA/cm^2$를 얻을 수 있었다.