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NIL기술을 이용한 태양전지 가공

전문가 제언: ○ 이 특허출원은 고해상도 나노임프린트 리소그래피(NIL) 기술응용 전문기업인 미국의 Molecular Imprints Inc.(MII)가 출원한 것으로 태양전지가공에 NIL을 이용하는 방법을 제안한 내용이다. MII는 NIL관련 특허 3건을 이미 미국 내에 출원한 상태다.

○ 태양전지의 광전효과를 위해 반도체(실리콘반도체 또는 화합물반도체)를 재료로 이용한다. 현재 일반화되고 있는 것은 결정질 실리콘반도체로 단결정, 다결정 모두 변환효율이 좋고 신뢰성이 높아 널리 사용되고 있다.

○ 현재 관련기업들이 경쟁력강화를 위해 추구하는 태양전지개발의 주요 타깃은 에너지변환 효율향상과 코스트다운이다. 근래 주요국들이 치열한 나노기술개발에 따라 더욱 발전되어온 NIL가 이러한 타깃을 위해 응용된 것이 이 특허출원의 배경이다.

○ 이 특허출원에서 MII는 실리콘웨이퍼 상에 나노패턴의 중합 층 형성, 나노패턴 전사를 위한 실리콘웨이퍼 표면의 에칭과 요철부위를 갖는 나노패턴 중합층 형성, 실리콘 표면에 반사전극 재료층 형성과 전자도너 재료의 증착, 전자도너층 위에 투명 전극재료의 증착방법 등을 기초청구범위로 설정했다. 새로운 방법이라기보다 나노기술 적용에 초점이 있다.

○ 국내 NIL기술은 국제경쟁력 있는 수준에 도달하는 것으로 평가된다. 나노시스템기술개발을 선도하고 있는 한국기계연구원(국내출원 7건)은 2004년에 국내 최초의 NIL관련 특허출원에 이어 2009년 1월에는 “NIL패턴전사방법“을 출원했다. 기업 중에서 특허출원이 가장 활발한 삼성전자(6건)는 최근 ”NIL을 이용한 미세패턴 형성방법”을 고안했다.

○ NIL은 동력전환효율(PCE)이 높은 고효율의 태양전지 스택가공이 가능하며, 나노구조의 태양전지는 광흡수와 출력전류를 증가시킬 수 있다. 동시에 코스트다운 효과도 있다. 국내 연구진들 역시 태양전지 제조에 개발된 미세패턴 형성방법을 도입시킬 경우, 더욱 진전된 나노스케일 가공프로세스를 제안할 수 있을 것으로 기대된다.

저자: Molecular Imprints, Inc.
자료유형: 특허정보