다공성 모놀리틱 AgAu 촉매 층 및 이를 이용한 반투명 실리콘의 금속 촉매 화학 식각 방법
A porous monolithic AgAu layer and Deep Metal-Assisted Chemical Etching Process for Neutral-colored Transparent Silicon
특허 요약
본 발명은 습식 식각시 실리콘 기판 상에 증착되는 다공성 모놀리틱 AgAu 촉매 층, 이를 이용한 반투명 실리콘의 금속 촉매 화학 식각 방법 및 이를 포함하는 태양전지에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
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습식 식각시 실리콘 기판 상에 증착되는 촉매에 있어서,양극성(Amphiphilic) 물질을 이용하여 Ag 전구체 용액으로부터 환원된 다공성 모놀리틱 Ag 층; 및상기 다공성 모놀리틱 Ag 층의 외부 표면 상에 패시베이션되는 Au 층;을 포함하고,상기 양극성 물질은 Ag+ 이온과 실리콘 표면의 상호 작용을 높여, 습식 식각시 식각액의 침투를 고려함과 동시에 균일한 움직임이 가능한 상기 다공성 모놀리틱 Ag 층을 형성하며,상기 양극성 물질은 상기 Ag 전구체 용액의 총 부피를 기준으로 1 내지 4 부피%인 아세토니트릴(Acetonitrile)이고,상기 패시베이션은, 상기 다공성 모놀리틱 Ag 층을 Au 전구체 용액으로 10초 이하로 처리하는 것을 포함하고,상기 촉매는 깊고 수직 방향으로의 금속 보조 화학 에칭(MACE)에 적용 가능하고,상기 Ag 층과 상기 Au 층의 원소비가 9:1 인 것을 특징으로 하는,바이메탈릭 특성을 가지는 다공성 모놀리틱 AgAu 촉매 층.

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금속 촉매 화학 식각(metal-assisted chemical etching)에 의해 실리콘 기판을 식각하는 방법에 있어서,실리콘 기판 상에 제1항에 따른 다공성 모놀리틱 AgAu 촉매 층을 증착하는 단계; 및상기 다공성 모놀리틱 AgAu 촉매 층이 증착된 실리콘 기판에 HF 및 H2O2을 혼합한 식각액을 반응시켜 식각하는 단계;를 포함하고,상기 다공성 모놀리틱 AgAu 촉매 층은Ag 전구체 용액에 아세토니트릴(AN)을 도입하여 Ag+ 이온과 상기 실리콘의 표면 간 상호 작용을 제어되어 환원된 다공성 Ag 층에 갈바닉 교체를 통해 상기 다공성 Ag 층의 외부 표면을 Au로 패시베이션하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 반투명 실리콘의 금속 촉매 화학 식각 방법.

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제1항에 따른 다공성 모놀리틱 AgAu 촉매 층을 이용하여 식각된 반투명 실리콘 기판.

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제6항에 따른 식각된 반투명 실리콘 기판을 포함하는 반투명 실리콘 태양전지.

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제4항에 따른 금속 촉매 화학 식각 방법에 의해 식각된 실리콘 기판을 포함하는 반투명 실리콘 태양전지.