• Title/Summary/Keyword: $SnO_2$/Si solar cell

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Development of low cost and high efficiency silicon thin-film and a-Si:H/c-Si hetero-junction solar cells using low temperature silicon thin-films (고품질 실리콘 박막을 이용한 저가 고효율 실리콘 박막 및 a-Si:H/c-Si 이종접합 태양전지 개발)

  • Lee, Jeong-Chul;Lim, Chung-Hyun;Ahn, Sae-Jin;Yun, Jae-Ho;Kim, Seok-Ki;Kim, Dong-Seop;Yang, Sumi;Kang, Hee-Bok;Lee, Bo-young;Yi, Junsij;Son, Jinsoo;Yoon, Kyung-Hoon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.06a
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    • pp.113-116
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    • 2005
  • In this paper, silicon thin-film solar cells(Si- TFSC) and a-Si/c-Si heterojunction solar cells(HJ-cell) are investigated. The Si-TFSC was prepared on glass substrate by depositing $1-3{\mu}m$ thin-film silicons by glow discharge method. The $a-Si:H/{\mu}c-Si:H$ tandem solar cells on textured ZnO:A1 TCO (transparent conducting oxide) showed improved Jsc in top and bottom cells than that on $SnO_2:F$ TCO. This enhancement of jsc resulted from improved light trapping effect by front textured ZnO:A1. The a-Si/c-Si HJ-cells with simple structure without high efficiency features are suffering from low Voc and Jsc. The improvement of front nip and back interface properties by adopting high quality silicon-films at low temperature should be done both for increasing device performances and production cost.

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The efficiency charateristics of intrinsic layer thickness dependence for amorphous silicon single junction solar cells (Intrinsic layer 두께 가변에 따른 단일접합 비정질 박막 태양전지의 효율 특성 변화)

  • Yoon, Ki-Chan;Kim, Young-Kook;Heo, Jong-Kyu;Choi, Hyung-Wook;Yi, Young-Suk;Yi, Jun-Sin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.80-82
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    • 2009
  • The dependence of the efficiency characteristics of hydrogenated amorphous silicon single junction solar cells on the various intrinsic layer thickness has been investigate in the glass/$SnO_2$:F/p,i,n a-Si:H/Al type of amorphous silicon solar cells by cluster PECVD system. The open circuit voltage, short circuit current, fill factor and conversion efficiency have been measured under AM 1.5 condition. The result of the cell performance was improved about 8.2% due to an increase in the short circuit current.

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A Comparative Study of Two Different SnO2:F-coated Glass Substrates for CdTe Solar Cells

  • Cha, Eun Seok;Ko, Young Min;Choi, Yong Woo;Park, Gyu Chan;Ahn, Byung Tae
    • Current Photovoltaic Research
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    • v.5 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • Two different fluorine-doped tin oxide (FTO)-coated glass substrates were investigated to find better suitability for CdTe solar cells. Substrate A consisted of FTO (300 nm)/$SiO_2$ (24 nm)/intrinsic $SnO_2$ (30 nm)/borosilicate glass (2.2 mm), and substrate B consisted of FTO (700 nm)/intrinsic $SnO_2$ (30nm)/borosilicate glass (1.8 mm). The overall thickness of the FTO/glass substrates was about 2.5 mm. The total light transmittance of substrate B was much higher than that of substrate A throughout the whole spectral region, even though the thickness of the FTO in substrate B was twice larger than that of the FTO in the substrate A. The short-circuit current greatly increased in substrate B and the external quantum efficiency (EQE) increased over the whole wavelength range. This study shows that the diffuse optical transmittance played a key role in the large EQE value in the blue wavelength region, and the direct transmittance played a key role in the large EQE value in the red wavelength region. The higher transmittance is due to the rough surface generated by the thicker FTO on glass. The conversion efficiency of the CdTe solar cell increased from 12.4 to 15.1% in combination of rough FTO substrate and Cu solution back contact.

A Study on the Two Mixed Oxide Semiconductor $ITO_{(n)}/Si_{(p)}$ Solar Cell(I) (혼합 2원 산화물 반도체 $ITO_{(n)}/Si_{(p)}$ 태양전지에 관한 연구(I))

  • Kim, Y.W.;Lee, D.C.;Kang, C.H.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.07b
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    • pp.1309-1311
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    • 2001
  • 본 논문은 Substrate의 온도를 $200(^{\circ}C)$로 유지하며 진공 저항 가열 증착법을 이용하여 ITO/Si 태양전지를 제작한 후 그 전기적 특성을 조사하였다. 전지의 단락전류와 개방전압의 열처리 온도의존성은 약 $450(^{\circ}C)$이상부터 증가하여 $650(^{\circ}C)$부근에서 최대치를 나타내었다. 단락전류와 열처리 시간과의 관계에서는 증착 시간이 15분 정도에서 최대치를 나타내었다. 일정한 태양에너지 조도 하에서 $SnO_2$의 성분비율을 높여감에 따라 전지의 개방전압과 단락전류는 다소 감소한 후 일정한 값으로 안정되는 경향을 나타내었다.

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A Study on the Two Mixed Oxide Semiconductor $ITO_{(n)}/Si_{(p)}$ Solar Cell(II) (혼합 2원 산화물 반도체 $ITO_{(n)}/Si_{(p)}$ 태양전지에 관한 연구(II))

  • Kim, Y.W.;Lee, D.C.;Kang, C.H.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.07e
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    • pp.40-42
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    • 2001
  • 본 논문은 Substrate의 온도를 200[$^{\circ}C$]로 유지하며 진공 저항 가열 증착법을 이용하여 ITO/Si 태양전지를 제작한 후 그 전기적 특성을 조사하였다. 전지의 단락전류와 개방전압의 열처리 온도의존성은 약450[$^{\circ}C$]이상부터 증가하여 650[$^{\circ}C$]부근에서 최대치를 나타내었다. 단락전류와 열처리 시간과의 관계에서는 증착시간이 15분 정도에서 최대치를 나타내었다. 일정한 태양에너지 조도 하에서 $SnO_2$의 성분비율을 높여감에 따라 전지의 개방전압과 단락전류는 다소 감소한 후 일정한 값으로 안정되는 경향을 나타내었다.

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Highly Flexible and Transparent ISO/Ag/ISO Multilayer Grown by Roll-to-roll Sputtering System

  • Cho, Da-Young;Shin, Yong-Hee;Na, Seok-In;Kim, Han-Ki
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.278.2-278.2
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    • 2014
  • We have investigated the highly flexible and transparent Si-doped $In_2O_3$(ISO)/Ag/ISO multilayer grown on polyethylene terephthalate (PET) substrates using a roll-to-roll sputtering system. The electrical and optical properties of ISO/Ag/ISO multilayer electrodes depended on the insertion of a nano-size Ag layer. Due to the high conductivity of a nano-size Ag layer, the optimized ISO/Ag/ISO multilayer electrodes showed the lowest resistivity of $3.679{\times}10^{-5}Ohm-cm$, even though the ISO/Ag/ISO multilayer electrodes was sputtered at room temperature. Furthermore, the ISO/Ag/ISO multilayer electrodes exhibited a high transmittance of 86.33%, because of the anti-reflection effect, comparable to Sn-doped $In_2O_3$ (ITO) electrodes. In addition, the ISO/Ag/ISO multilayer electrodes had a very smooth surface morphology without surface defects and showed good flexibility. The flexible OSCs fabricated on ISO(30nm)/Ag(8nm)/ISO(30nm) multilayer electrode showed a power conversion efficiency of 3.272%. This result indicates that the ISO/Ag/ISO multilayer is a promising transparent conducting electrode for flexible OSCs.

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The effect on characteristic of ITO(glass) by polyimide thin film process (Polyimide 막 공정이 ITO Glass의 특성에 미치는 영향)

  • Kim, Ho-Soo;Kim, Han-Il;Jung, Soon-Won;Koo, Kyung-Wan;Han, Sang-Ok
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2002.07b
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    • pp.857-860
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    • 2002
  • The material that is both conductive in electricity and transparent to the visible-ray is called transparent conducting thin film. It has many field of application such as solar cell, liquid crystal display, transparent electrical heater, selective optical filter, and a optical electric device. In this study, indium tin oxide (ITO ; Sn-doped $In_2O_3$) thin films were deposited on $SiO_2$/soda-lime glass plates by a dc magnetron sputtering technique. The crystallinity and electrical properties of the films were investigated by X-ray diffraction(XRD), atomic force microscopy (AFM) scanning and 4-point probe. The optical transmittance of ITO films in the range of 300-1000nm were measured with a spectrophotometer. As a result, we obtained polycrystalline structured ITO films with (222), (400), and (440) peak. Transmittance of all the films were higher than 90% in the visible range.

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The Study of the Tunnel Recombination Junction Properties in Multi-Junction Thin Film Silicon Solar Cells (다중 적층형 박막 실리콘 태양 전지의 터널 접합 특성 연구)

  • Hwang, Sun-Tae;Shim, Jenny H.;Chung, Jin-Won;Ahn, Seh-Won;Lee, Heon-Min
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.62.2-62.2
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    • 2010
  • 박막 실리콘 태양 전지는 저가격화 및 대량생산, 대면적화에 유리하다는 장점을 가지고 있다. 단점으로 지적되는 낮은 효율을 극복하기 위해 광흡수층의 밴드갭이 서로 다른 두 개 이상의 박막을 적층하여, 넓은 파장 대역의 빛을 효과적으로 흡수함으로써 광변환 효율을 올리기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 서로 다른 밴드갭의 광흡수층을 가진 p-i-n 구조를 다중 적층하여 고효율의 태양 전지를 제작하기 위해서는 n-도핑층과, p-도핑층 간에 전자와 정공이 빠르게 재결합할 수 있는 터널 접합(Tunnel Recombination Junction)의 형성이 필수적이며, 이때 광손실이 최소화되도록 해야한다. 만약 터널 접합이 적절하게 형성되지 않으면 결합되지 않은 전자와 정공이 도핑층 사이에 쌓이게 되고, 도핑층 사이의 저항 증가로 태양 전지의 광변환 효율은 크게 하락한다. 이번 연구에서는 터널 접합이 잘 이루어지게 하기 위한 n-도핑층 및 p-도핑층 박막의 특성과, 터널 접합의 특성에 따른 적층형 태양 전지의 광효율 변화를 확인하였다. 광흡수층 및 도핑층은 TCO($SnO_2:F$, Asahi) 유리 기판 위에 PECVD를 사용하여 p-i-n 구조로 RF Power 조건에서 증착되었고, ${\mu}c$-Si 광흡수층의 경우에는 VHF Power 조건에서 증착되었다. 광흡수층이 a-Si/${\mu}c$-Si의 구조를 가지는 이중 접합 태양 전지에서 ${\mu}c$-Si n-도핑층/${\mu}c$-Si p-도핑층 사이의 터널 접합 실험 결과 n-도핑층 및 p-도핑층의 결정화도와 도핑 농도를 조절하여 터널 접합의 저항을 최소화했고, 터널 접합 특성이 이중 접합 셀의 광효율 특성과 유사한 경향을 보임을 확인하였다. 광흡수층이 a-Si/a-SiGe/${\mu}c$-Si의 구조를 가지는 삼중 접합 태양 전지 실험의 경우 a-Si과 a-SiGe 광흡수층 사이에 ${\mu}c$-Si n-도핑층/${\mu}c$-Si p-도핑층/a-SiC p-도핑층의 구조를 적용하여 터널 접합을 형성하였으며, ${\mu}c$-Si p-도핑층의 두께 및 박막 특성을 개선하여 광손실이 최소화된 터널 접합을 구현하였고, 삼중 접합 태양 전지에 적용되었다.

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