Journal of the Korean Vacuum Society (한국진공학회지)

The Korean Vacuum Society (한국진공학회)
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Conversion Efficiency Enhancement of a-Si:H Thin-Film Solar Cell Using Periodic Patterned Substrate

주기적인 패턴 유리 기판을 사용한 비정질 실리콘 박막 태양전지의 효율 향상에 관한 연구

  • Son, C.H. (Department of Electro Physics, Kwangwoon University) ;
  • Kim, K.M. (Thin Film Solar Cell Team, Jusung Engineering Co., Ltd.) ;
  • Kim, J.H. (Thin Film Solar Cell Team, Jusung Engineering Co., Ltd.) ;
  • Hong, J. (Thin Film Solar Cell Team, Jusung Engineering Co., Ltd.) ;
  • Kwon, G.C. (Department of Electro Physics, Kwangwoon University)
  • 손찬희 (광운대학교 전자물리학과) ;
  • 김경민 (주성엔지니어링 박막태양전지팀) ;
  • 김재호 (주성엔지니어링 박막태양전지팀) ;
  • 홍진 (주성엔지니어링 박막태양전지팀) ;
  • 권기청 (광운대학교 전자물리학과)
  • Received : 2011.09.20
  • Accepted : 2011.12.27
  • Published : 2012.01.30
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Abstract

We fabricated a-Si:H thin-film solar cell using the two-dimensional (2D) periodic patterned glass substrate. The use of a 3D periodic texture rather than a randomly texture at surface of TCO can result in higher short circuit current densities ($J_{sc}$). In order to analyze the optical effect of patterning glasses, ray-tracing simulations were performed. Also, p-i-n cells were deposited on patterned glasses as substrate by PECVD. UV-Vis spectroscopy, light I-V measurement were carried out for the optoelectronic characterization. The anti-reflective and light-trapping performance of patterning glass substrate was investigated by a comparison of experimental results with numerical simulations.

본 연구에서는 주기적인 3차원 패턴이 형성된 유리기판을 사용하여 비정질 실리콘 박막 태양전지를 제작하였다. 주기적인 패턴은 일반적인 전도성 투명 산화막(TCO: Trasparent Conductive Oxide) 표면의 불규칙 패턴과 비교하여 더 효율적인 광포획을 가능하게 한다. 태양전지 제작 전 광특성 전산모사를 통하여 주기적인 패턴 유리 기판의 광학적 특성을 알아보았다. 비정질 실리콘 박막 태양전지의 제작은 PECVD를 이용하여 구면 패턴이 형성된 유리기판을 이용하여 제작되었으며, 인공 태양광 조사장치를 이용하여 제작된 태양전지의 성능 평가를 진행하였다. 태양전지 전산모사 결과와 실험 결과들을 비교 분석하여 주기적인 패턴 유리 기판을 이용한 비정질 실리콘 박막 태양전지의 효율향상 가능성을 확인하였다.

Keywords

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