Proceedings of the KIEE Conference (대한전기학회:학술대회논문집)

The Korean Institute of Electrical Engineers (대한전기학회)
권호 표지

Metal-induced Grown Thin Crystalline Si films for Solar Cells

박막 실리콘 결정화를 이용한 태양 전지

  • Kim, Joon-Dong (Nano-Mechanical Systems Research Center, Korea Institute of Machinery and Materials) ;
  • Yoon, Yeo-Hwan (Nano-Mechanical Systems Research Center, Korea Institute of Machinery and Materials) ;
  • Lee, Eung-Sug (Nano-Mechanical Systems Research Center, Korea Institute of Machinery and Materials) ;
  • Han, Chang-Soo (Nano-Mechanical Systems Research Center, Korea Institute of Machinery and Materials) ;
  • Anderson, Wayne A. (Electrical Engineering, University at Buffalo, State University of New York)
  • 김준동 (나노공정 장비 연구 센터, 한국기계연구원) ;
  • 윤여환 (나노공정 장비 연구 센터, 한국기계연구원) ;
  • 이응숙 (나노공정 장비 연구 센터, 한국기계연구원) ;
  • 한창수 (나노공정 장비 연구 센터, 한국기계연구원) ;
  • Published : 2007.07.18
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Abstract

금속 촉매 성장 (Metal-induced growth) 를 이용하여, 마이크로 사이즈의 결정질 (Microcrystalline) 박막 실리콘 (Silicon, Si)을 성장하였다. 금속 촉매로서는 코발트, 니켈, 코발트/니켈 복합물질(Co, Ni, or Co/Ni) 이 사용되었으며, 실리콘과 반응하여 실리사이드 (Silicide) 층을 형성한다. 이러한 실리사이드 층은 실리콘과 격자 거리가 유사하여 (Little lattice mismatch), 그 위에 실리콘 박막을 성장하기 위한 모체 (Template) 가 된다. XRD (X-ray diffraction) 분석을 통하여, 실리사이드 ($CoSi_2$ or $NiSi_2$) 의 형성과 성장된 박막 실리콘의 결정성을 연구하였다. 이러한 박막을 이용하여, 쇼트키 태양전지 (Schottky Solar cell) 에 응용하였다. 코발트/니켈 복합물질을 이용하였을 경우에 10.6mA/$cm^2$ 단락전류를 얻었으며, 이는 코발트만을 이용한 경우보다 10 배만큼 증가하였다. 이러한 실리사이드를 매개로한 박막 실리콘의 성장은 공정상에서의 열부담 (Thermal budget) 을 줄일 수 있으며, 대면적 응용에 큰 가능성을 가지고 있다.

Keywords