• Title/Summary/Keyword: SOLAR cell

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반사판을 이용한 고정식 집속형 복합 Panel에 대한 연구 (A study on the fixed-concentrating hybrid panel using reflector)

  • 김규조;김승환;유형철;김완태;허창수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.463-466
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    • 2001
  • The most effective methods of utilizing solar energy are to use the sunlight and solar thermal energy such as hybrid panel simultaneously and to use concentrator. From such a view point, systems using various kinds of photovoltaic panels were constructed in the world. However there have not been a type of panel using concentrator and hybrid simultaneously. If the sunlight are concentrated on the solar cell, cell conversion efficiency increase and the temperature of the solar cells increases. As the temperature of the solar cells increases, so cell conversion efficiency decreases. Therefore, for maintaining cell conversion efficiency at these conditions, it is necessary to keep the cell at low temperature. In this paper, after designing a concentrate rate for concentrating, we proposed model for cooling cell and using waste heat, and we compared with conventional panels after calculating the electrical and thermal efficiency using energy balance equation.

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금속 후면 반사막이 GaAs 태양전지의 효율에 미치는 영향 (The Effect of Metal Back-reflective Layers on the Performance of Transfer Printed GaAs Solar Cells)

  • 최원정;김창주;강호관;조성진
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제2권2호
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    • pp.73-77
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    • 2014
  • To investigate the effect of metal back-reflective layers (MBLs) on the performance of GaAs solar cells, we fabricated GaAs solar cells on Al and Ag metal layers using the transfer printing technique. We also investigated the effect of MBL texturing on the performance of transfer printed GaAs solar cells. Transfer printed solar cells with MBLs exhibited improved photovoltaic performance compared to solar cells without MBLs due to light trapping. We demonstrated GaAs solar cells with MBLs on a flexible substrate and performed systematic bending tests. All the measured characteristics of solar cells showed little change in performance.

유연 InGaP/GaAs 2중 접합 태양전지 모듈의 신뢰성 확보를 위한 실험 및 수치 해석 연구 (Reliability Assessment of Flexible InGaP/GaAs Double-Junction Solar Module Using Experimental and Numerical Analysis)

  • 김영일;;좌성훈
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.75-82
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    • 2019
  • 유연 태양 전지는 최근 휴대용 배터리, 웨어러블 소자, 로봇, 드론 및 비행기와 같은 광범위한 응용 분야로 인해 큰 주목을 받고 있다. 특히, 고효율 및 높은 신뢰성을 갖는 유연 실리콘 및 화합물 반도체 태양 전지의 요구가 계속 증가하고 있다. 본 연구에서는 유연 InGaP/GaAs 2중 접합 태양전지 모듈을 개발하였다. 특히 제작된 유연 태양전지 모듈의 신뢰성을 확보하기 위하여, 풍속 및 주위 온도가 태양 전지 작동 온도에 미치는 영향을 수치해석으로 분석하였다. 3종류의 풍속(0 m/s, 2.5 m/s 및 5 m/s) 및 2종류의 주변 온도 조건(25℃ 및 33℃)에 대하여 태양 전지 모듈의 온도 분포를 해석하였다. 유연 태양전지 모듈의 유연성은 굽힘 시험 및 굽힘 수치해석을 통하여 평가하였다. 25℃ 온도조건에서 풍속이 0 m/s 일 때, 태양 전지 셀의 최대 온도는 149.7℃이다. 풍속이 2.5 m/s로 증가되었을 경우, 태양 전지의 온도는 66.2℃로 크게 감소되었다. 또한 풍속이 5 m/s 인 경우, 태양 전지의 온도는 48.3℃로 급격히 감소함을 알 수 있었다. 주변 온도 또한 태양 전지의 작동 온도에 영향을 미친다. 2.5 m/s의 풍속에서 주변 온도가 33℃로 증가할 경우, 태양 전지의 온도는 74.2℃로 약간 증가하였다. 따라서 태양 전지 셀의 온도에 영향을 미치는 가장 중요한 인자는 풍속으로 인한 열 방출 효과임을 알 수 있었다. 또한 태양 전지의 최대 온도는 사용된 소재들의 유리 전이 온도보다 낮기 때문에, 열 변형 및 모듈의 열화 가능성은 매우 낮을 것으로 예측된다. 제작된 태양전지 모듈은 굽힘 반경 7 mm까지 굽힐 수 있어 비교적 우수한 유연성을 갖고 있었다. 또한 향후 neutral plane 해석을 통하여 태양전지 셀을 neutral plane에 위치시키면 유연성이 크게 증가할 것으로 예측된다.

고효율, 저가화 실리콘태양전지를 위한 Ni/Cu/Ag 금속전극의 특성 연구 (Investigation of the Ni/Cu metallization for high-efficiency, low cost crystlline silicon solar cells)

  • 이지훈;조경연;이수홍
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2009년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.235-240
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    • 2009
  • Crystlline silicon solar cells markets are increasing at rapid pace. now, crystlline silicon solar cells markets screen-printing solar cell is occupying. screen-printing solar cells manufacturing process are very quick, there is a strong point which is a low cost. but silicon and metal contact, uses Ag & Al pates. because of, high contact resistance, high series resistance and sintering inside process the electric conductivity decreases with 1/3. and In pastes ingredients uses Ag where $80{\sim}90%$ is metal of high cost. because of low cost solar cells descriptions is difficult. therefore BCSC(Buried Contact Solar Cell) is developed. and uses light-induced plating, ln-line galvanization developed equipments. Ni/Cu matel contact solar cells researches. in Germany Fraunhofer ISE. In order to manufacture high-efficiency solar cells, metal selections are important. metal materials get in metal resistance does small, to be electric conductivity does highly. efficiency must raise an increase with rise of the curve factor where the contact resistance of the silicon substrate and is caused by few with decrement of series resistance. Ni metal materials the price is cheap, Ti comes similar resistance. Cu and Ag has the electric conductivity which is similar. and Cu price is cheap. In this paper, Ni/Cu/Ag metal contact cell with screen printing manufactured, silicon metal contact comparison and analysis.

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AFORS HET 프로그램을 이용한 HIT Cell 태양전지 고 효율화 방안 (AFORS HET Simulation for High Efficiency of HIT Solar Cell)

  • 임현정;허정규;이준신
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.431-432
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    • 2008
  • HIT Solar Cell은 단결정 실리콘 웨이퍼가 초박막 amorphos 실리콘 층으로 싸여있는 구조이다. HIT Solar Cell에서 amorphos 실리콘의 두께와 도핑 농도는 태양전지의 효율을 결정하는 매우 중요한 요인이다. 본 논문에서는 높은 효율을 갖는 태양전지 설계를 위해 AFORS HET 프로그램을 이용하여 TCO_a-Si:H(p)_a-Si:H(i)_c-Si(n)_Al 구조를 설계했다. 후에 a-Si:H(p)의 두께와 a-Si:H(i) 의 두께를 가변하며 효율을 측정하였고, p-i-n 구조에서 n+ 층을 추가함에 따라 변하는 효율을 측정하였다. 최적화 한 결과 $V_{oc}$ = 693mV, $J_{sc}$ = 3891mA/$cm^{-2}$, FF = 8363%, $E_{ff}$ = 22.55% 의 고효율을 얻었다.

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TCO Workfunction Engineering with Oxygen Reactive Sputtering Method for Silicon Heterojunction Sola Cell Application

  • 봉성재;김선보;안시현;박형식;이준신
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.492-492
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    • 2014
  • On account of the good conductivity and optical properties, TCO is generally used in silicon heterojunction solar cell since the emitter material, hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H), of the solar cell has low conductivity compare to the emitter of crystalline silicon solar cell. However, the work function mismatch between TCO layer and emitter leads to band-offset and interfere the injection of photo-generated carriers. In this study, work function engineering of TCO by oxygen reactive sputtering method was carried out to identify the trend of band-offset change. The open circuit voltage and short circuit current are noticeably changed by work function that effected from variation of oxygen ratio.

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Screen printed c - Si solar cell의 전면 전극 Finger width 및 spacing 최적화에 대한 연구

  • 김상섭;최재우;이준신
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.391-391
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    • 2011
  • Crystalline silicon solar cell을 양산에 적용하기 위해 전면 전극의 패턴을 형성하는 방법으로 Ag paste를 이용한 screen printing이 가장 일반적으로 사용된다. 전면 전극의 패턴 형성 시, Finger의 width와 spacing은 Fill factor, JSC, VOC 등 태양전지의 중요 parameter들과 관련되어, 효율에 영향을 미치기 때문에, printing 시 Finger width와 spacing을 최적화하여 최대한의 효율을 내는 조건을 찾는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 Finger width를 $30{\mu}m{\sim}100{\mu}m$, spacing을 $1.8{\mu}m{\sim}2.8{\mu}m$ 까지 가변하여 c-Si solar cell을 제작하였으며, 제작된 cell의 LIV를 측정을 통하여, 최적의 효율을 내는 조건을 찾고자 하였다. 그 결과 Finger width $30{\mu}m$, Finger spacing $1.8{\mu}m$의 조건에서 17.12%로 최고의 효율을 나타내었다.

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Effect of p-type a-SiO:H buffer layer at the interface of TCO and p-type layer in hydrogenated amorphous silicon solar cells

  • Kim, Youngkuk;Iftiquar, S.M.;Park, Jinjoo;Lee, Jeongchul;Yi, Junsin
    • Journal of Ceramic Processing Research
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    • 제13권spc2호
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    • pp.336-340
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    • 2012
  • Wide band gap p-type hydrogenated amorphous silicon oxide (a-SiO:H) buffer layer has been used at the interface of transparent conductive oxide (TCO) and hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) p-type layer of a p-i-n type a-Si:H solar cell. Introduction of 5 nm thick buffer layer improves in blue response of the cell along with 0.5% enhancement of photovoltaic conversion efficiency (η). The cells with buffer layer show higher open circuit voltage (Voc), fill factor (FF), short circuit current density (Jsc) and improved blue response with respect to the cell without buffer layer.

에피텍셜 베이스 실리콘 태양전지에서 Buried Contact 효과 (Effect of Buried Contact on the Epitaxial Base Silicon Solar Cell)

  • 장지근;임용규;정진철
    • 한국재료학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.313-316
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    • 2003
  • The new epitaxial base cell as a high efficiency Si solar cell was fabricated and the effect of buried contact on the cell characteristics was investigated. In our experiments, the cell with buried contact showed the open circuit voltage of 0.62 V, the short circuit current of 40 mA, the fill factor of 0.7, and the efficiency of 10% under the incident light of AM-1 100 ㎽/$\textrm{cm}^2$. The insertion of buried contact in the epitaxial base structure brought the fabricated cell to the efficiency improvement of about 33%. The cell proposed in this paper has the structural superiority in the fabrication of high efficiency solar cell due to the carrier drift transport in the optical absorption region and the formation of back surface field by $p^{-}$ $p^{+}$ epitaxial base, and the reduction of emitter series resistance by n+ buried contact.

BCSC(Buired contact Solar cell)의 전극형성 (Metallization of Buired contact Solar cell)

  • 김동섭;조영현;이수홍
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.145-149
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    • 1995
  • The metallization is the key to determining cell costs, call performance, and cell and system reliabiltiy. The Burled Contact Solar Cell (BCSC) was specifical1y desinged to be compatible tilth low cost, mass production techniques and avoid the conventional metallization problem. By using electroless plating trchniqeu, we performed this metallization inexpensively and reliabley, This paper presents the details of the optimization procedure of metallization schemes on laser grooved cell surface Commercially available Ni ,Cu, and Ag plating solutions were applied for the cell metallization. The application of those solutions on the buried contact front metalization has resulted in an cell efficiency of 18.5% The cell parameters are an open circuit voltage of 651 mV, short circuit current density of 38.6 mA/$\textrm{cm}^2$, and fill factor of 73.5%.

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