단결정 실리콘웨이퍼를 사용한 태양전지 제조에 있어 가장 큰 문제점은 재료의 높은 가격이다. 본 연구에서는 이러한 문제의 해결방안으로 현재 DRAM 소자 제조과정에서 폐기되는 웨이퍼를 리사이클링하여 태양전지를 제작하고 저가의 제조공정과 전지의 특성을 연구하였다. DRAM용 실리콘 웨이퍼는 비저항이 높고 두꺼워 태양전지 재료로서 부적합하나, 본 연구에서는 후면전계 (Back Surface Field) 형성, 표면 Texturing, 반사 방지막 형성 등의 공정들을 조합하여 효율향상을 위한 최적조건을 찾아내고, 두께변화에 따른 효율변화를 조사하였다. 최적화된 위의 모든 조건들을 적용하였을 때, $4;cm^2$의 면적, $300;{mu}m$ 두께를 가지는 태양전지에서 단락전류밀도 ($J_{sc}$)는 $28;mA/cm^2$, 개방전압 ($V_{oc}$) 0.51V, 충실도(Fill Factor)면에서는 0.53으로 가장 높은 값을 얻었고, 10% 이상의 효율을 확보할 수 있었다. 이와 같은 방법으로 폐기되는 실리콘 웨이퍼들을 재활용하여 실용성이 큰 저가의 단결정 실리콘 태양전지를 제작할 수 있는 방법을 확보할 수 있었다.
The recycled single crystal silicon wafers have been fabricated into solar cells. It can be a solution for the high cost in materials for solar cells and recycling of materials. So, p-type (100) single crystal silicon wafers with high resistivity of $10-14;{Omega}cm$ and the thickness of $650;{mu}m$ were used for the fabrication of solar cells. Optimistic conditions of formation of back surface field, surface texturing and anti-reflection coating were studied for getting high efficiency. In addition, thickness variation of solar cell was also studied for increase of efficiency. As a result, the solar cell with efficiency of 10% with a curve fill factor of 0.53 was fabricated with the wafers which have the area of $4;cm^2$ and thickness of $300;{mu}m$. According to above results, recycling possibility of wasted wafers to single crystal silicon solar cells was confirmed.
