• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.115.1-115.1
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• 2011

최근 기본적인 pin 구조의 박막 cell 에서 i layer를 최적화 시키는 방안으로 double layer 구조가 많이 연구되고 있다. 본 연구에서는 ASA(Advanced Semicon ductor Analysis) simulation을 이용하여 i-double layer 최적화에 대한 연구를 진행해 보았다. 두께 150/150nm의 i double layer의 band gap 가변을 한 simulation 결과를 보았을 때, p쪽의 band gap이 상승하면서 intrinsic layer 내의 field가 증가하여 recombination center가 감소하였으나 FF의 감소가 있었다. n쪽의 band gap을 상승 시켰을때 n/i 쪽 field 증가로 Voc가 상승되어 초기 효율이 증가하였으나 intrinsic layer내의 field가 감소하여 recombination center가 오히려 증가하였다. 결과적으로 electric field와 효율을 동시에 고려했을 때 두께 300nm, 1.75의 band gap을 가지는 single layer 보다 150/150nm두께에 1.8/1.7 또는 1.8/1.75의 bandgap을 가지는 double layer를 사용하였을 때 보다 높은 효율을 얻을 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권2호
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• pp.65-72
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• 2012

본 연구에서는 비정질 실리콘의 알루미늄 유도 결정화(AIC)가 시도되었다. 결정질 실리콘의 좀 더 큰 입자를 얻기 위해, 선택적인 핵생성(Selective nucleation) 시도는 비정질 실리콘 밑의 실리카($SiO_2$) 층의 습식 파우더 분사 처리와 함께 진행됐다. 또한 니켈 층은 실리콘 원자가 알루미늄 층으로 이동하는 것을 방지하기 위한 확산 방지막(Diffusion barrier)으로 선택되었다. $520^{\circ}C$에서 열처리를 한 후에 XRD 분석을 통해 Si(111) 방향으로 결정화된 결정질 실리콘을 확인했고 니켈은 실리콘과 알루미늄 사이의 확산 방지막으로 매우 효과적인 재료라는 것을 입증하였다. 이 연구는 고성능의 태양전지에 적용하는 결정질 실리콘 막의 좀 더 큰 입자를 얻기 위한 방법 중의 하나라고 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권10호
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• pp.1019-1023
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• 2012

본 연구에서는 새로운 알루미늄 유도 결정화 공정을 제안하였다. 알루미늄 박막에 직접 3 A의 정전류를 인가하여 $1cm{\times}1cm$ 넓이의 두께 200 nm 비정질 실리콘 박막을 수십 초 내에 결정화하는 방법이다. 결정화된 다결정 실리콘 박막은 520 $cm^{-1}$ 에서의 라만 분광 피크를 통해 확인할 수 있었다. 공정 후, 알루미늄이 식각된 다결정 실리콘 박막은 다공성 구조임을 SEM 을 통하여 확인할 수 있었다. 또 한, 이차이온질량분석(secondary ion mass spectroscopy)에서 알루미늄 농도가 $10^{21}cm^{-3}$으로 헤비 도핑된 것을 확인 할 수 있었으며, 실시간으로 측정된 열화상 카메라의 결과를 통해 결정화는 820 K 근처에서 일어나는 것을 확인할 수 있었다.

• 태양에너지
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• 제8권1호
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• pp.68-73
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• 1988

In the glass/TCO/p-i-n a-Si/Al type of amorphous silicon solar cell, the effects on solar cell efficiency and metastability for the various kinds of TCO analyzed by SAM and ESCA, which was used to measure the diffusion profiles of In and Sn and the Fermi energy shifts in the TCO/p interface respectively. Indium which diffused into a-Si p-layer did not have any significant effects on the Fermi level shift of p-layer when the content of $B_2H_6/SiH_4$ in p-layer was at 1 gas%. The cell fabricated on $SnO_2$ turned out to have the best cell photovoltaic characteristics. ITO fabricated by electron beam deposition system, which was shown to have the greatest rate of diffusion of Indium in ITO/p interface produced the worst metastability among the cells tested.

• 태양에너지
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• 제7권1호
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• pp.30-34
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• 1987

Experimental results are discussed concerning temperature effects from $25^{\circ}C$ to $100^{\circ}C$ on amorphous silicon solar cells. N-I-P hydrogenated amorphous silicon solar cells are fabricated on stainless steel and indium tin oxide glass substrates. The open circuit voltage, short circuit current, fill factor and conversion efficiency have been measured under AM1 condition as a function of temperature. The open circuit voltage decreased by $2.6mV/^{\circ}C$ while the short circuit current increases with increased temperature. The conversion efficiency is almost independent of temperature which is contrary to widely using single crystalline solar cells of which efficiencies decrease with increasing temperature.

• 태양에너지
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• 제7권1호
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• pp.35-41
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• 1987

This paper presents a comprehensive computer simulation of hydrogenated amorphous p-i-n silicon solar cells. The physical mechanism governing solar cell operation has been modeled and solved numerically by Runge-Kutta-Gill method. Effects of gap state density, dopant impurity, diffusion length and interface recombination velocity on solar cell performance are investigated. Numerical results show that the electric field in i-region is not uniform but depends strongly on voltage and position. A rather poor fill factor may be due to the electric field variation and short diffusion length. It is found out that the life time should be improved in order to increase a fill factor and a conversion efficiency.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.450-451
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• 2008

비정질 실리콘 태양전지는 n-i-p형 구조가 일반적이며, 각 층의 두께와 도핑농도가 태양전지의 효율을 결정하는 중요한 요인이다. 최대의 효율을 얻을 수 있는 태양전지 설계를 위해 AFORS HET 시뮬레이션을 통하여 n층의 두께와 도핑농도, 그리고 p층의 도핑농도롤 변화시켰다. 최적화 결과, a-Si:H(n) 층의 두께 1nm, a-Si:H(n)층의 도핑농도 $2\times10^{20}cm^{-3}$, a-Si:H(p+)층의 도핑농도 $1\times10^{19}cm^{-3}$에서 $V_{oc}$=679.5mV, $J_{sc}$=39.02mA/$cm^2$, FF=83.71%, Efficiency=22.21%의 고효율을 얻을 수 있다. 본 연구를 통하여 실제의 높은 효율을 갖는 태양전지 설계와 제조 시에 이용할 수 있을 것이다.

• 태양에너지
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• 제20권1호
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• pp.11-20
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• 2000

To get more insight into the buffering effects of the p-${\mu}c$-Si:H Inserted at the p-a-SiC:H/i-a-Si:H interface, we present a systematic numerical simulation using Gummel-Schafetter method. The reduced recombination loss at the p/i interface due to a constant bandgap buffer is analysed in terms of the variation of the p/i Interface region with a short lifetime and the characterisitics of the buffer such as mobility bandgap, acceptor concentration, and D-state density. The numerical modeling on the constant bandgap buffer demonstrates clearly that the buffering effects of the thin p-${\mu}c$-Si:H originate from the shrinkage of highly defective region with a short lifetime in the vicinity of the p/i interface.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.910-912
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• 2009

투명전극은 비저항이 $1{\times}10^{-3}{\Omega}/cm$이하, 면저항이 $10^3{\Omega}/sq$이하로 전기전도성이 우수하고 380에서 780nm의 가시광선 영역에서의 투과율이 80%이상이라는 두 가지 성질을 만족시키는 박막이다. 기존의 평판디스플레이의 경우, 금속 산화물 투명전극이 진공 증착 공정을 통해 도포된 유리기판상의 각 화소를 포토리소그래피 공정으로 제조된 박막트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)로 제어함으로써 화상을 구현한다. 본 연구에서는 스퍼터링 진공 증착 장치를 이용하여 투명 도전막(ITO: Indium Tin Oxide)을 제작하고 제작된 ITO 박막의 광 및 전기 그리고 물성적 특성을 조사하여 최상의 공정 조건을 확립하였다. a-Si:H 박막위에 형성되는 ITo 박막은 a-Si:H 박막의 특성상 온도 및 스퍼터링 전력에 대한 연구가 주요 문제이다. 본 실험에서는 $In_2O_3:SnO_2$의 조성비는 90:10 wt% 인 타겟의 특성이 우수하였고, $Ar:O_2$의 분압비는 100:1 및 42:8 의 조건이 적당하였으며, 온도는 $200^{\circ}C$ 가장 우수한 특성을 얻을 수 있었다. $200^{\circ}C$ 는 비정질 실리콘의 성능에 좋은 영향을 미치는 온도이며, 알려진 것과 같이 $23^{\circ}C$ 즉 실온의 경우에 비해 막의 균질성 및 특성이 우수 한 것을 알 수 있었다. 본 연구에서 제작한 박막은 광 투과도가 90% 이상, 비저항이 $300{\mu}{\Omega}cm$ 이하의 특성을 갖게되어 이미지센서, 태양전지, 액정 텔레비젼등 빛의 통과와 전도성등 두가지 특성에 동시에 만족 될만한 성능을 가질 수 있음을 확인하였다.

• 전기학회논문지
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• 제66권2호
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• pp.354-356
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• 2017

We focused on light management technology in amorphous silicon solar cells to suppress increase in absorber thickness for improving power conversion efficiency (PCE). $MgF_2$ and $TiO_2$ anti-reflection layers were coated on both sides of Asahi VU ($glass/SnO_2:F$) substrates, which contributed to increase in PCE from 9.16% to 9.81% at absorber thickness of only 150 nm. Also, we applied very thin $MgF_2$ as a rear reflector at n-type nanocrystalline silicon oxide/Ag interface to boost photocurrent. By reinforcing rear reflection, we could find the PCE increase from 10.08% up to 10.34% based on thin absorber about 200 nm.