• 제목/요약/키워드: 프로터결정 실리콘

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저가 고효율 실리콘계 (protocrystalline Si/$\mu$c-Si:H) 적층형 박막 태양전지 개발

  • 임굉수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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    • pp.191-202
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    • 2005
  • 비정질 실리콘 태양전지 대신에 열화가 더 적은 프로터결정 실리콘(pc-Si:H)을 상층전지 흡수층으로 사용한 고효율 실리콘계 적층형(pc-Si:H/$\mu$c-Si:H) 박막 태양전지를 개발하였다. 우선, 높은 전도도와 넓은 에너지 밴드갭 특성을 갖는 p-a-SiC:H 박막을 개발하였고, p/i 계면의 특성 향상을 위해 p-nc-SiC:H 완충층을 개발하였다. 프로터결정 실리콘 다층막을 제작하고 FTIR, 평면 TEM, 단면 TEM 측정을 통해 프로터결정 실리콘 다층막의 우수한 열화 특성의 원인을 규명하였다. 적층형 태양전지의 성능향상을 위해 n-p-p 구조의 터널접합을 제안, 제작하고 특성을 분석하였으며, pc-Si:H/a-Si:H 적층형 태양전지에 적용하여 성능향상을 이루었다. 양질의 하층전지용 마이크로결정 실리콘 박막을 증착하기 위하여 광CVD법과 플라즈마CVD법을 결합한 2단계 마이크로결정 실리콘 증착법을 개발하였다.

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프로터결정 실리콘 다층막 태양전지의 특성 연구 (Characterization of the protocrystalline silicon multilayer solar cells)

  • 권성원;곽중환;명승엽;임굉수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.145-148
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    • 2006
  • The protocrystalline silicon (pc-Si:H) multilayer solar cell is very promising owing to its fast stabilization with low degradation against light irradiation. However, the pc-Si:H multi layers have not extensively been investigated in detail on its material characteristics yet. We present the material characteristics of pc-Si:H multilayer using a transmission electron microscopy(TEM), and Raman spectroscopy. In addition, we present the superior light-soaking behavior of the pc-Si:H mutt i layer solar cell. A TEM micrograph shows that a pc-Si:H multilayer has a repeatedly layered structure and crystalline-like objects in a-Si:H matrix. A Raman spectra introduces improved short-range-order and medium-range-order in pc-Si:H multilayer. As a result the excellent metastability of the pc-Si:H multilayer solar cell is primarily due to the repeatedly layered structure that improves a structural order in absorber layer.

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전기적 방법을 이용한 실리콘 단결정 내 미세 결함의 검지 (Electric Detection Of Microdefect In Silicon Single Crystal)

  • 김기범;서희돈;김흥락;강성건;류근걸
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.521-524
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    • 1997
  • TZDB(Time-Zero Dielectric Breakdown)법을 이용하여 CZ법으로 성장된 6인치완 8인치 실리콘 웨이퍼의 미세 결함에 대해 조사하였다. 80$0^{\circ}C$에서 $N_2$분위기로 성장시킨 SiO$_2$를 이용하여 표면에 1092계의 MOS 커패시터를 형성한 뒤. 개별 소자에 대해 I-V test를 행하고 이를 통해 얻이진 파괴전압과 누설전류값을 이용하여 결과를 디스플레이 하는 프로그램을 개발하였다. Breakdown실험을 토해서 얻어진 결과를 결정내부의 특성을 관찰하는 SPV결과와 비교함으로써 표면의 상태와 내부의 상태를 연관시키고자 하는 시도를 하였다. 결함이 존재하는 지역의 커패시터는 결함이 존재하지 않는 지역과 비교하여 상대적으로 높은 누설전류값을 보였다.

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고효율 단결정 실리콘 태양전지의 제작을 위한 PC1D 시뮬레이션 최적화 (PC1D Simulation for Optimization of High Efficiency Single Crystalline Silicon Solar Cell)

  • 최영준;문인용;이준신
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.153-154
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    • 2007
  • 결정질 실리콘 웨이퍼의 두께와 비저항은 태양전지의 효율을 결정하는 매우 중요한 요인이다. 높은 효율을 갖는 태양전지 설계를 위해 태양전지 시뮬레이터인 PC1D 프로그램을 이용하여 태양전지 웨이퍼 두께, 웨이퍼 비저항, 에미터 도핑 농도를 조절하였다. 최적화 결과, 베이스층 두께 $100{\mu}m$, 비저항 $0.1{\Omega}{\cdot}cm$, 에미터층 도핑 농도 $3{\cdot}10^{18}cm^{-3}$에서 $J_{sc}=39(mA/cm^2),\;V_{oc}=734(mV),\;P_{max}=3.17(W)$, FF=74, Efficiency=21.3%의 고효율을 얻을 수 있다. 본 연구를 통하여 태양전지 설계나 제조 시에 연구비를 절감할 수 있고 높은 효율의 태양전지로 접근할 수 있다.

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고 안정화 프로터결정 실리콘 다층막 태양전지 (Highly Stabilized Protocrystalline Silicon Multilayer Solar Cells)

  • 임굉수;곽중환;권성원;명승엽
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.102-108
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    • 2005
  • We have developed highly stabilized (p-i-n)-type protocrystalline silicon (pc-Si:H) multilayer solar cells. To achieve a high conversion efficiency, we applied a double-layer p-type amorphous silicon-carbon alloy $(p-a-Si_{1-x}C_x:H)$ structure to the pc-Si:H multilayer solar cells. The less pronounced initial short wavelength quantum efficiency variation as a function of bias voltage proves that the double $(p-a-Si_{1-x}C_x:H)$ layer structure successfully reduces recombination at the p/i interface. It was found that a natural hydrogen treatment involving an etch of the defective undiluted p-a-SiC:H window layer before the hydrogen-diluted p-a-SiC:H buffer layer deposition and an improvement of the order in the window layer. Thus, we achieved a highly stabilized efficiency of $9.0\%$ without any back reflector.

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새로운 대기압 플라즈마 소스를 이용한 결정질 실리콘 태양전지 인(P) 페이스트 도핑에 관한 연구 (A Study on Feasibility of the Phosphoric Paste Doping for Solar Cell using Newly Atmospheric Pressure Plasma Source)

  • 조이현;윤명수;조태훈;노준형;전부일;김인태;최은하;조광섭;권기청
    • 신재생에너지
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    • 제9권2호
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    • pp.23-29
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    • 2013
  • Furnace and laser is currently the most important doping process. However furnace is typically difficult appling for selective emitters. Laser requires an expensive equipment and induces a structural damage due to high temperature using laser. This study has developed a new atmospheric pressure plasma source and research atmospheric pressure plasma doping. Atmospheric pressure plasma source injected Ar gas is applied a low frequency (a few 10 kHz) and discharged the plasma. We used P type silicon wafers of solar cell. We set the doping parameter that plasma treatment time was 6s and 30s, and the current of making the plasma is 70 mA and 120 mA. As result of experiment, prolonged plasma process time and highly plasma current occur deeper doping depth and improve sheet resistance. We investigated doping profile of phosphorus paste by SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy) and obtained the sheet resistance using generally formula. Additionally, grasped the wafer surface image with SEM (Scanning Electron Microscopy) to investigate surface damage of doped wafer. Therefore we confirm the possibility making the selective emitter of solar cell applied atmospheric pressure plasma doping with phosphorus paste.