Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference (한국진공학회:학술대회논문집)
- 2010.08a
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- Pages.143-144
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- 2010
The effects of hydrogen treatment on the properties of Si-doped Ga0.45In0.55P/Ge structures for triple junction solar cells
- Lee, Sang-Su ;
- Yang, Chang-Jae ;
- Ha, Seung-Gyu ;
- Kim, Chang-Ju ;
- Sin, Geon-Uk ;
- O, Se-Ung ;
- Park, Jin-Seop ;
- Park, Won-Gyu ;
- Choe, Won-Jun ;
- Yun, Ui-Jun
- 이상수 (서울대학교 재료공학부) ;
- 양창재 (서울대학교 재료공학부) ;
- 하승규 (한국과학기술연구원 나노소자개발센터) ;
- 김창주 (나노소자특화펩센터) ;
- 신건욱 (서울대학교 재료공학부) ;
- 오세웅 (서울대학교 재료공학부) ;
- 박진섭 (서울대학교 재료공학부 WCU하이브리드 재료) ;
- 박원규 (나노소자특화펩센터) ;
- 최원준 (한국과학기술연구원 나노소자개발센터) ;
- 윤의준 (서울대학교 재료공학부)
- Published : 2010.08.18
Abstract
3-5족 화합물 반도체를 이용한 집광형 삼중 접합 태양전지는 40% 이상의 광변환 효율로 많은 주목을 받고 있다[1]. 삼중 접합 태양전지의 하부 셀은 기계적 강도가 높고 장파장을 흡수할 수 있는 Ge이 사용된다. Ge위에 성장될 III-V족 단결정막으로서 Ge과 격자상수가 일치하는 GaInP나 GaAs가 적합하고, 성장 중 V족 원소의 열확산으로 인해 Ge과 pn접합을 형성하게 된다. 이때 GaInP의 P의 경우 GaAs의 As보다 확산계수가 낮아 태양전지 변환효율향상에 유리한 얇은 접합 형성이 가능하고, 표면 에칭효과가 적기 때문에 GaInP를 단결정막으로 선택하여 p-type Ge기판 위 성장으로 단일접합 Ge구조 제작이 가능하다. 하지만 이종접합 구조 성장으로 인해 발생한 계면사이의 전위나 미세결함들이 결정막내부에 존재하게 되며 이러한 결함들은 광학소자 응용 시 비발광 센터로 작용할 뿐 아니라 소자의 누설전류를 증가시키는 원인으로 작용하여 태양전지 변환효율을 감소시키게 된다. 이에 결함감소를 통해 소자의 전기적 특성을 향상시키고자 수소 열처리나 플라즈마 공정을 통해 수소 원자를 박막내부로 확산시키고, 계면이나 박막 내 결함들과 결합시킴으로서 결함들의 비활성화를 유도하는 연구가 많이 진행되어 왔다 [2][3]. 하지만, 격자불일치를 갖는 GaInP/Ge 구조에 대한 수소 열처리 및 불순물 준위의 거동에 대한 연구는 많이 진행되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 Ga0.45In0.55P/Ge구조에 수소 열처리 공정을 적용을 통하여 단결정막 내부 및 계면에서의 결함밀도를 제어하고 이를 통해 태양 전지의 변환효율을 향상시키고자 한다. <111> 방향으로
Keywords