• 제목/요약/키워드: pn Junction Solar Cell

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POCl3를 사용한 pn접합 소자에 관한 연구 (Study on the pn Junction Device Using the POCl3 Precursor)

  • 오데레사
    • 한국진공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.391-396
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    • 2010
  • 실리콘 태양전지의 pn 접합 계면특성을 조사하기 위해서 p형 실리콘 기판 위에 전기로를 이용한 $POCl_3$ 공정을 통하여 n형의 불순물을 주입하여 pn 접합을 만들었다. n형 불순물의 확산되어 들어가는 공정시간이 길고 공정온도가 높을수록 면저항은 줄어들었다. n형 불순물의 주입이 많아질수록 pn 접합 계면에서의 전자친화도가 줄어들면서 면저항은 감소되었다. 면저항이 줄어든 이유는 pn 접합계면에서 전자홀쌍이 생성되면서 이동길이가 길어지고 재결합률이 감소하였기 때문이다. n형의 불순물 확산공정시간이 긴 태양전지 셀에서 F.F. 계수가 높게 나타났으며, 효율도 높게 나타났다.

p형 Si(100) 기판 상에 안티몬 도핑된 n형 Si박막 구조를 갖는 pn 다이오드 제작 및 특성 (Fabrication and Properties of pn Diodes with Antimony-doped n-type Si Thin Film Structures on p-type Si (100) Substrates)

  • 김광호
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.39-43
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    • 2017
  • It was confirmed that the silicon thin films fabricated on the p-Si (100) substrates by using DIPAS (DiIsoPropylAminoSilane) and TDMA-Sb (Tris-DiMethylAminoAntimony) sources by RPCVD method were amorphous and n-type silicon. The fabricated amorphous n-type silicon films had electron carrier concentrations and electron mobilities ranged from $6.83{\times}10^{18}cm^{-3}$ to $1.27{\times}10^{19}cm^{-3}$ and from 62 to $89cm^2/V{\cdot}s$, respectively. The ideality factor of the pn junction diode fabricated on the p-Si (100) substrate was about 1.19 and the efficiency of the fabricated pn solar cell was 10.87%.

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이면전계(BSF)에의한 solar cell의 효율개선효과 (Efficiency improvement of solar cell by back surface field)

  • 소대화;강기성;박정철
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1990년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.88-90
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    • 1990
  • In this study, PN junction solar cell and P$\^$+/-N-N$\^$+/ BSF solar cell, using N-type(111), 10$\^$16/[atoms/cm$\^$-3/] wafer, were fabricated applying that ion implant method whose dose are 1E14, 1E15, 3E15 and its acceleration energy is 50Key, 100Key respectively. The impurity concentration of two types of front-side are 10$\^$18/[atoms/cm$\^$-3/] and back-side concentration for BSF solar cell is 10$\^$17/[atoms/cm$\^$-3/]. As a result of comparison for 2 typical types of cells out of various fabricated samples, open circuit voltage (Voc), short circuit current(Isc) of BSF solar cell are larger than those of PN solar cell by 48[%], 14[%]. Considering that the efficiency of BSF cell is 2.5[%] as well as PN solar cell's is 7.5[%], 10.0[%] of efficiency improvement effect can be obtained from BSF solar cell. Futhermore, in consequence of front-side impurity concentration change from 10$\^$17/[atoms/cm$\^$-3] to 10$\^$20/[atoms/cm$\^$-3/] alternately, the most ideal result can be expected when it is 10$\^$18/[atoms/cm$\^$-3/].

Simulated Study on the Effects of Substrate Thickness and Minority-Carrier Lifetime in Back Contact and Back Junction Si Solar Cells

  • Choe, Kwang Su
    • 한국재료학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.107-112
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    • 2017
  • The BCBJ (Back Contact and Back Junction) or back-lit solar cell design eliminates shading loss by placing the pn junction and metal electrode contacts all on one side that faces away from the sun. However, as the electron-hole generation sites now are located very far from the pn junction, loss by minority-carrier recombination can be a significant issue. Utilizing Medici, a 2-dimensional semiconductor device simulation tool, the interdependency between the substrate thickness and the minority-carrier recombination lifetime was studied in terms of how these factors affect the solar cell power output. Qualitatively speaking, the results indicate that a very high quality substrate with a long recombination lifetime is needed to maintain the maximum power generation. The quantitative value of the recombination lifetime of minority-carriers, i.e., electrons in p-type substrates, required in the BCBJ cell is about one order of magnitude longer than that in the front-lit cell, i.e., $5{\times}10^{-4}sec$ vs. $5{\times}10^{-5}sec$. Regardless of substrate thickness up to $150{\mu}m$, the power output in the BCBJ cell stays at nearly the maximum value of about $1.8{\times}10^{-2}W{\cdot}cm^{-2}$, or $18mW{\cdot}cm^{-2}$, as long as the recombination lifetime is $5{\times}10^{-4}s$ or longer. The output power, however, declines steeply to as low as $10mW{\cdot}cm^{-2}$ when the recombination lifetime becomes significantly shorter than $5{\times}10^{-4}sec$. Substrate thinning is found to be not as effective as in the front-lit case in stemming the decline in the output power. In view of these results, for BCBJ applications, the substrate needs to be only mono-crystalline Si of very high quality. This bars the use of poly-crystalline Si, which is gaining wider acceptance in standard front-lit solar cells.

InGaP/InAlGaP 이종 접합구조 태양전지 시뮬레이션 연구 (Simulation Study on Heterojunction InGaP/InAlGaP Solar Cell)

  • 김정환
    • 한국진공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.162-167
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    • 2013
  • 이종 p-InGaP/N-InAlGaP 접합 화합물 반도체 태양전지의 에피 구조를 제안하였다. 제안된 이종접합구조와 p-InGaP/p-GaAs/N-InAlGaP와 동종 p-InGaP/n-InGaP 접합구조 태양전지의 전류-전압 특성곡선을 시뮬레이션하고 결과를 비교분석하였다. 이종 p-InGaP/N-InAlGaP 접합구조에서 가장 높은 최대출력과 곡선인자(fill factor)를 나타내는 시뮬레이션 결과를 얻었으며 이를 바탕으로 제안된 이종접합 에피구조를 최적화하였다.

PN접합 SCR내 전하주입을 통한 정전기전지 제작 가능성에 관한 연구 (A Study on the Feasibility of the Electrostatic Cell)

  • 강희종
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권12호
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    • pp.9-12
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    • 2005
  • 본 연구는 물리전지의 하나로서 정전기 전지를 제안한 것으로 정전기를 활용한 전지의 제작 가능성을 정전기 전지의 구조제안, 동작원리에 대한 설명 및 특성변수의 계산을 통해 제시하였다. 구체적으로는 소자 외부에서 정전발전기를 통해 발생시킨 전하를 PN접합의 SCR내에 주입하고 SCR내의 내부전계를 이용하여 주입된 전하를 이동시켜 전지의 역할을 할 수 있도록 한 것이다. 계산 결과, 정전기 전지 소자의 단면적을 $0.0001cm^2$로 하고 정전발전기를 이용하여 발생시킨 약 $10^{11}$개의 전하를 주입했을 때, 0.15mA의 전류가 발생하여 전지로서의 가능성이 있음을 보였다.

PN 접합을 만들기 위한 확산공정 (Diffusion Process for PN Junction in Solar Cell)

  • 오데레사
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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    • pp.196-197
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    • 2011
  • 실리콘 태양전지의 pn 접합 계면특성을 조사하기 위해서 p형 실리콘 기판 위에 전기로를 이용한 $POCl_3$ 공정을 통하여 n형의 불순물을 주입하여 pn접합을 만들었다. n형 불순물의 확산되어 들어가는 공정시간이 길고 공정온도가 높을수록 면저항은 줄어들었다. n형 불순물의 주입이 많아질수록 pn 접합 계면에서의 전자친화도가 줄어들면서 면저항은 감소되었다고 할 수 있다. n형 반도체의 페르미레벨이 높아지면서 공핍층도 생기지만 n형 불순물이 많아지면서 공핍층의 폭은 점점 좁아지고 쇼키 장벽의 높이도 낮아지면서 자유전자와 홀 쌍의 이동이 쉽게 이루어지게 되었다. n형의 불순물 확산공정시간이 긴 태양전지 셀에서 F.F. 계수가 높게 나타났으며, 효율도 높게 나타났다.

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CdS 태양전지의 제작과 그 특성에 관하여 (A Study on the Fabrications and the Principal features of Solar Cell)

  • 김명기;홍창희;최부귀
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.18-23
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    • 1978
  • Cu2-xS-CdS PN 접합 태양전류의 효률 향상을 위하여 직렬저항을 감소시키는 방법을 고려하였다. Cu2-xS의 박막을 만들 때 도전율이 제일 큰 것은 기판온도 250℃에서 얻어졌다. CdS 박막도 기판의 온도가 250℃ 이상 300℃ 정도이고 증발원의 온도가 800∼850℃ 정도에서 만든 것이 도전율이 제일 컸으며 광도전특성도 좋다는 것을 확인하였다. 따라서 기판온도를 250℃로 하고 증발원 온도를 800∼850℃정도에서 증착된 박막형 CdS 태양전지를 만들었고 효율을 측정하였더니 6% 정도였다.

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표면 거칠기와 분포 상태에 따른 Si-셀 효율에 관한 연구 (Study on the Efficiency of Si-cell Depending on the Texturing)

  • 오데레사
    • 한국진공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.189-194
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    • 2011
  • 실리콘 태양전지는 KOH 에칭 용액을 이용하여 texturing 시간을 다르게 하는 방법으로 표면의 texturing 상태를 다양하게 제작하였다. 그리고 $POCl_3$ 공정을 이용하여 n형 불순물을 도핑하여 pn접합을 만들었으며, 알루미늄 후면전극과 은 전면전극을 이용하여 Si-cell을 제작하였다. 피라미드 구조가 가장 크고 표면에 고르게 형성된 태양전지 셀에서 F.F. 계수가 높게 나타났으며, 효율도 높게 나타났다. texturing 형성이 잘 이루어진 셀인 경우 빛을 많이 흡수할 수 있고 회로 내부적으로는 직렬저항성분이 감소하여 단락전류성분이 현저히 증가하게 되어 최종적으로 효율이 증가되는 것을 확인하였다.

실리콘 태양전지 응용을 위한 황 결핍 n형 MoS2 층 연구 (Sulfur Defect-induced n-type MoS2 Thin Films for Silicon Solar Cell Applications)

  • 이인승;김근주
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.46-51
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    • 2023
  • We investigated the MoS2 thin film layer by thermolytic deposition and applied it to the silicon solar cells. MoS2 thin films were made by two methods of dipping and spin coating of (NH4)2MoS4 precursor solution. We implemented two types of substrates of microtextured and nano-microtextured 6-in. Si pn junction wafers. The fabricated MoS2 thin film layer was analyzed, and solar cells were fabricated by applying the standard silicon solar cell process. The MoS2 thin film layer of sulfur-deficient form was deposited on the n-type emitter layer, and electrons, which are minority carriers, were well transported at the interface and exhibited photovoltaic solar cell characteristics. The cell efficiencies were achieved at 5% for microtextured wafers and 2.56% for nano-microtextured wafers.

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