• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1361-1363
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• 1998

Poly-Si grain boundaries act as potential barriers as well as recombination centers for the photo-generated carriers in solar cells. Thereby, grain boundaries of poly-Si are considered as a major source of the poly-Si cell efficiency was reduced This paper investigated grain boundary effect of poly-Si wafer prior to the solar cell fabrication. By comparing I-V characteristics inner grain, on and across the grain boundary, we were able to detect grain potentials. To reduce grain boundary effect we carried out pretreatment, $POCl_3$ gettering, and examined carrier lifetime. This paper focuses on resistivity variation effect due to grain boundary of poly-Si. The resistivity of the inner grain was $2.2{\Omega}-cm$, on the grain boundary$2.3{\Omega}-cm$, across the grain boundary $2.6{\Omega}-cm$. A measured resistivity varied depending on how many grains were included inside the four point probes. The resistivity increased as the number of grain boundaries increased. Our result can contribute to achieve high conversion efficiency of poly-Si solar cell by overcoming the grain boundary influence.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.426-431
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• 2010

태양전지용 웨이퍼 제조공정에 있어 Slurry의 가격 비중은 약 68% 정도로 매우 큰 비중을 차지하고 있기 때문에, 제조비용 절감측면과 Wafering 원가혁신 및 산업폐기물 처리비용 절감효과, 환경오염 방지를 위해 Slurry의 순환 사용은 필수적이다. 기존 Slurry를 재생하는 방식은 물리적인 원심분리(데칸터) 방식을 이용한 방법을 사용하고 있으나 미분(微粉)이 남아 있어 재생품질에 한계가 있고, 대부분 액체, 100% 오일과 분리되지 않은 상태로 재생된다. 이 상태를 건조시키는 경우도 순도가 많이 떨어진다. 본 논문에서는 원심분리(데칸터) 방식과 케미컬 방식을 함께 사용하여, 태양전지 Wafering 공정에서 필수적인 Slurry를 재생함에 있어, 원심분리에 의한 재생품질의 한계를 극복할 수 있는 재생기술을 개발하였고, Slurry 재생에 대한 Total Solution을 제공하여 성능을 향상시키고 재생 회수율을 높였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.53.2-53.2
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• 2010

In this study, we focused on our specialized electrode process for Si back-contact crystalline solar cell. It is different from other well-known back-contact cell process for thermal aspect and specialized process. In general, aluminum makes ohmic contact to the Si wafer and acts as a back surface reflector. And, silver is used for low series resistance metal grid lines. Aluminum was sputtered onto back side of wafer. Next, silver is directly patterned on the wafer by screen printing. The sputtered aluminum was removed by wet etching process after rear silver electrode was formed. In this process, the silver paste must have good printability, electrical property and adhesion strength, before and after the aluminum etching process. Silver paste also needs low temperature firing characteristics to reduce the thermal budget. So it was seriously collected by the products of several company of regarding low temperature firing (below $250^{\circ}C$) and aluminum etching endurance. First of all, silver pastes for etching selectivity were selected to evaluate as low temperature firing condition, electrical properties and adhesive strength. Using the nano- and micron-sized silver paste, so called hybrid type, made low temperature firing. So we could minimize the thermal budget in metallization process. Also the adhesion property greatly depended on the composition of paste, especially added resin and inorganic additives. In this paper, we will show that the metallization process of back-contact solar cell was realized as optimized nano-paste characteristics.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권5호
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• pp.505-512
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• 2012

본 논문에서 태양전지 실리콘 웨이퍼 검사를 위해 광학스캐닝 메커니즘 기반 검사장비를 개발하였다. 그 중에서 다양한 결함검사 요구와 적절한 조명조건을 만족하는 구조적 하이브리드 조명시스템을 설계하였다. 그 다음으로 실험계획법을 이용하여 구조적 하이브리드 조명시스템의 최적 조명조건을 마스터 유리와 실리콘 웨이퍼에서 선정하였다. 마스터 유리에서 최적 조명조건은 B-강, BG-강, BR-강, BGR-강 이며, 실리콘 웨이퍼에서 최적조건은 R-중-B-중 이다. 이 최적조명조건을 적용하여 실리콘 웨이퍼 표면을 검사한 결과, 핀홀, 스크래치, 치핑 등 다수의 표면결함을 정확하게 검출하였다. 구조적 하이브리드 조명시스템은 태양전지 실리콘 웨이퍼 표면결함 검사에 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권6호
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• pp.225-229
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• 2011

현재 결정질 태양전지에서 웨이퍼 가공은 대부분 슬러리 분사 방식의 다중 와이어를 이용한 방법이 사용되고 있다. 이와 같은 슬러리 분사 방식의 웨이퍼 가공은 가공속도가 낮아 생산성이 떨어지는 단점이 있을 뿐만 아니라 금속 재질의 와이어와 실리콘 블록의 직접적인 마찰에 의하여 웨이퍼 표면의 금속 불순물에 의한 오염이 발생되는 단점이 있다. 뿐만 아니라 와이어와 실리콘 블록간의 직접적인 마찰로 인하여 와이어가 빨리 마모되며, 이로 인하여 일회성의 와이어를 사용하게 되면서 제조원가는 상승하게 된다. 반면에 다이아몬드 입자가 코팅된 와이어를 이용하여 실리콘 웨이퍼를 가공하게 되면, 가공속도가 기존 슬러리 분사방식보다 빠르며, 공정진행에 따른 와이어의 마모율이 적어 와이어의 재사용에 의한 제조원가 절감이 가능하다. 따라서 이와 같은 다이아몬드 입자가 코팅된 와이어를 이용하여 가공하는 기술은 슬러리 분사방식에 비하여 더 효율적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 슬러리 분사방식으로 가공된 웨이퍼와 다이아몬드 코팅된 와이어로 가공된 웨이퍼의 표면특성에 대하여 분석하고 셀 공정에 영향을 미치는 것에 대하여 설명하고자 한다. 또한, 다이아몬드 와이어로 가공된 웨이퍼를 활용하기 위한 셀 공정의 개선방향에 대하여 제안하고자 한다.

• 한국진공학회지
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• 제20권3호
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• pp.225-232
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• 2011

다결정 실리콘 태양전지 표면의 광흡수율을 극대화시키기 위하여 플라즈마기반의 reactive ion etching (RIE) 공정을 적용하였으며 maskless 표면 texturing조건을 최적화하여 310~1,100 nm 파장대역의 평균 표면반사율을 $4{\pm}1%$ 내외로 감소시킬 수 있는 grass-like 한 블랙실리콘을 제조할 수 있었다. Saw damage를 가진 $15.6{\times}15.6\;cm^2$ bare 웨이퍼에서부터 중요 공정단계별로 처리된 시료들의 평균반사율, 표면형상, 소수운반자 수명 등의 위치분포를 측정하여 최종 제작된 태양전지의 광전변환효율과 외부양자효율 등과 비교 검토하여 고효율 다결정 실리콘 태양전지 양산에 필요한 표면 texturing 조건들을 연구하였다. 평균 반사율을 4% 이하로 감소시키는 texturing 공정조건에서 웨이퍼 중앙에서 가장자리로 갈 수록 표면구조의 깊이 2배 반치폭 3배의 불균일성이 발생하였으며 이에 따라 입사광자의 다중반사확률이 높아져 평균반사율이 1% 정도 낮아지는 것으로 밝혀졌다. 비반사막이 코팅된 시료에서 측정된 소수운반자수명분포도 중앙에서 가장자리로 갈수록 약 40% 이상 더 긴 수명을 갖는 것으로 밝혀져 표면구조의 크기에 따른 사이즈효과가 발생하는 것으로 판단된다. 제조된 태양전지의 위치에 따른 광전변환효율도 낮은 반사율과 더 긴 소수운반자수명을 갖는 가장자리에서 2% 가량 높은 광전변환효율을 보였으며, 380~1,100nm 파장대역의 외부양자효율 측정결과도 이를 뒷받침하고 있다. 균일한 에미터 층 형성 및 ARC 증착에 있어서 구조적으로 가장자리 부분의 구조가 유리한 것으로 예상되며, 동시에 표면 구조의 사이즈 효과 때문에 표면 재결합확률이 중앙보다 가장자리에서 더 감소되어 더 높은 광전변환효율을 보이는 것으로 해석된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.43.2-43.2
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• 2011

Minority Carrier recombination should be suppressed for high efficiency solar cells. However, impurities in the silicon bulk region deteriorate the minority carrier lifetimes, causes conversion efficiency drop. In this study, we introduced phosphorus external gettering for silicon heterojunction solar cell substrates. Gettering was undergone at 750, 800, 850 and $900^{\circ}C$ in furnace for 30 minutes. Bulk lifetimes and calculated diffusion length were improved. We applied phosphorus gettering to silicon heterojunction solar cells. Gettered group and ungettered group were used as substrate of silicon heterojunction solar cells. After fabrication, characteristics of solar cells were analyzed. The results were observed to see the enhancement of substrate quality which directly connects with solar cell properties.

• 신재생에너지
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• 제5권1호
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• pp.26-31
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• 2009

The surface etching characteristics of single crystalline silicon wafer were investigated using potassium hydroxide (KOH) and tetramethylammonium hydroxide (TMAH). The saw damage layer was removed after 10min by KOH 45wt% solution at $80^{\circ}C$. The wafer etched at high temperature ($90^{\circ}C$) and in low concentration (4wt%) of TMAH solution showed an increased etch rate of silicon wafer and wavy patterns on the surface. Especially, pyramidal textures were formed in 4wt% TMAH solution without alcohol additives.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제15권3호
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• pp.6-11
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• 2016

Silicon wafer is one of main materials in solar cell. Micro-cracks in silicon wafer are one of reasons to decrease efficiency of energy transformation. They couldn't be observed by human eye. Also, their shape is not only various but also complicated. Accordingly, their shape classification is absolutely needed for manufacturing process quality and its feedback. The performance of typical classification techniques which is principal component analysis(PCA), neural network, fusion model to integrate PCA with neural network, and support vector machine(SVM), are evaluated using pattern features of micro-cracks. As a result, it has been confirmed that the SVM gives good results in micro-crack classification.

• ETRI Journal
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• 제31권6호
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• pp.675-679
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• 2009

$Ti_xSi_{1-x}O_y$ (TSO) thin films are fabricated using plasma-enhanced atomic layer deposition. The Ti content in the TSO films is controlled by adjusting the sub-cycle ratio of $TiO_2$ and $SiO_2$. The refractive indices of $SiO_2$ and $TiO_2$ are 1.4 and 2.4, respectively. Hence, tailoring of the refractivity indices from 1.4 to 2.4 is feasible. The controllability of the refractive index and film thickness enables application of an antireflection coating layer to TSO films for use as a thin film solar cell. The TSO coating layer on an Si wafer dramatically reduces reflectivity compared to a bare Si wafer. In the measurement of the current-voltage characteristics, a nonlinear coefficient of 13.6 is obtained in the TSO films.