Synopsys Sentaurus TCAD를 이용한 Single-jungtion GaAs 태양전지의 Emitter 조건 가변을 통한 최적 구조 설계

태양전지용 III-V족 화합물 반도체 물질인 GaAs는 1.42eV의 Energy Band-gap (Eg)을 가지고 있기 때문에 이론적으로 단일접합 태양전지로는 가장 높은 수준의 광-전 변환효율 달성이 가능하다. 비록 emitter의 조건 가변으로 설정을 했음에도 불구하고, 처음 기본적인 구조였던 emiier 두께 75 nm, 도핑농도 상에서 효율이 24.53%가 될 정도로 큰 효율이 나오게 되었다. TCAD simulation을 이용하여 emitter의 도핑농도와 두께를 가변하여 가장 높은 효율이 나오는 emitter 조건을 찾는 실험을 진행하였다. 시뮬레이션 결과 emitter두께 100 nm에서 도핑농도가 인 경우에 Voc=28.43, Jsc=25.84, Jph=29.12, FF=87.76%, 효율은 25.84%가 나오는 것을 확인 수 있었다.