블랙 실리콘은 광전 변환 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 최신 연구에서 발견된 새로운 전자 소재이다.

일반인의 관점에서 블랙 실리콘은 실리콘 웨이퍼를 검은색으로 만드는 것입니다. 실리콘 웨이퍼는 여전히 원래의 실리콘 웨이퍼입니다. 반사를 줄이기 위해 표면에 페인트 층을 사용하여 실리콘 웨이퍼가 보이도록 합니다. 검은색인 것처럼. 생산 방법은 코팅을 브러싱하여 표면에 융기 부분을 하나씩 만드는 것입니다. 코팅의 주성분은 실리카입니다. 기존 실리콘 셀을 보면 그릴이 있는 파란색입니다. 이러한 실리콘 웨이퍼는 부동태화 처리의 목적은 반사를 줄이고 댕글링 본드를 제거하는 것이지만 여전히 파란색으로 보입니다. 실리콘은 기존 패시베이션보다 훨씬 좋습니다. 기존 패시베이션에는 엄격한 온도 요구 사항과 진공이 필요합니다.

이 검은 실리콘 소재는 거의 모든 햇빛을 포착합니다. 빛을 흡수하는 스펀지처럼 작용하여 가시광선과 적외선을 모두 흡수합니다. 이 소재는 조명 사용 효율성을 향상시키고 기존 실리콘 소재보다 수백 배 더 많은 전류를 생성할 수 있습니다. 또한 블랙실리콘은 광센서에 사용되는 실리콘의 양을 줄여 제품을 더 저렴하고 더 작고 가볍게 만들 수 있다.

최근 장비 전문기업 낫코어테크놀로지는 확산방출체 기술 '블랙실리콘'과 낫코어의 액상증착(LPD) 기술을 결합해 미국 에너지부 국립재생에너지연구소(NREL)의 승인을 받았다. 독점적인 특허 라이센스를 부여받았습니다. Natcore 과학자들과 NREL 연구원들은 블랙 실리콘 생산 공정이 평균 반사율을 1.5% 미만으로 줄일 수 있는 반면, 현재의 고급 반사 방지 코팅은 평균 반사율을 약 6%까지만 줄일 수 있다고 말합니다. 회사는 2012년에 해당 기술을 상용화하는 것을 목표로 하고 있다.

Natcore의 최고 기술 책임자인 Dennis Flood 박사는 “Natcore는 과거 우리가 부족했던 블랙 실리콘 셀의 패시베이션을 달성할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 실리콘은 그 잠재력에 도달했습니다. Natcore의 패시베이션 기술이 적용되기 전에는 코팅된 셀을 열 산화층을 생성하기 위해 1,000도 용광로에 배치해야 했습니다."

Natcore에 따르면 LPD 실리카 코팅은 다음과 같습니다. 패시베이션이 이루어지면서 추가적인 열처리 공정이 필요하지 않아 공정 비용이 절감되고 배터리 효율이 향상됩니다. Natcore의 사장 겸 CEO인 Chuck Provini는 다음과 같이 말했습니다: “우리는 NREL의 블랙 실리콘 기술을 LPD 및 패시베이션 기술과 결합하여 혼합 공정을 최적화하고 이를 AR-Box에 통합하여 초저 반사율을 달성합니다. 고성능 실리콘 태양전지의 수율을 높이세요."