To improve efficiency of solar cells, it is important to make a light trapping structure to reduce surface reflectance for increasing absorption of sun light within the solar cells. One of the promising methods that can reduce surface reflectance is isotropic texturing with acid solution based on hydrofluoric acid(HF), nitric acid($HNO_3$), and organic additives. Anisotropic texturing with alkali solution is not suitable for multicrystalline silicon wafers because of its different grain orientation. Isotropic texturing with acid solution can uniformly etch multicrystalline silicon wafers unrelated with grain orientation, so we can get low surface reflectance. In this paper, the acid texturing solution is made up of only HF and $HNO_3$ for easy controlling the concentration and low cost compared to acid solution with organic additives. $HNO_3$ concentration and dipping time were varied to find the condition of minimum surface reflectance. Textured surfaces were observed Scanning Electron Microscope(SEM) and surface reflectance were measured. The best result of arithmetic mean(wavelength from 400 nm to 1000 nm) reflectance with acid texturing is 4.64 % less than alkali texturing.
To improve efficiency of solar cells, it is important to make a light trapping structure to reduce surface reflectance for increasing absorption of sun light within the solar cells. One of the promising methods that can reduce surface reflectance is isotropic texturing with acid solution based on hydrofluoric acid(HF), nitric acid($HNO_3$), and organic additives. Anisotropic texturing with alkali solution is not suitable for multicrystalline silicon wafers because of its different grain orientation. Isotropic texturing with acid solution can uniformly etch multicrystalline silicon wafers unrelated with grain orientation, so we can get low surface reflectance. In this paper, the acid texturing solution is made up of only HF and $HNO_3$ for easy controling the concentration and low cost compared to acid solution with organic additives. $HNO_3$ concentration and dipping time were varied to find the condition of minimum surface reflectance. Textured surfaces were observed Scanning Electron Microscope(SEM) and surface reflectance were measured. The best result of arithmetic mean(wavelength from 400nm to 1000nm) reflectance with acid texturing is 4.64% less than alkali texturing.
It is important to reduce optical losses from front surface reflection to improve the efficiency of crystalline silicon solar cells. Surface texturing by isotropic etching with acid solution based on HF and $HNO_3$ is one of the promising methods that can reduce surface reflectance. Anisotropic texturing with alkali solution is not suitable for multicrystalline silicon wafers because of its various grain orientations. In this paper, we textured multicrystalline silicon wafers by simple wet chemical etching using acid solution to reduce front surface reflectance. After that, surface morphology of textured wafer was observed by Scanning Electron Microscope(SEM) and Atomic Force Microscope(AFM), surface reflectance was measured in wavelength from 400nm to 1000nm. We obtained 29.29% surface reflectance by isotropic texturing with acid solution in wavelength from 400nm to 1000nm for fabrication of multicrystalline silicon solar cells.
Ribbon silicon solar cells have been investigated because they can be produced with a lower material cost. However, it is very difficult to get good texturing with a conventional acid solution. To achieve high efficiency should be minimized for the reflectance properties. In this paper, acid vapor texturing and anti-reflection coating of $SiN_x$ was applied for EFG Ribbon Si Wafer. P-type ribbon silicon wafer had a thickness of 200 ${\mu}m$ and a resistivity of 3 $\Omega-cm$. Ribbon silicon wafers were exposed in an acid vapor. Acid vapor texturing was made by reaction between the silicon and the mixed solution of HF : $HNO_3$. After acid vapor texturing process, nanostructure of less than size of 1 ${\mu}m$ was formed and surface reflectance of 6.44% was achieved. Reflectance was decreased to 2.37% with anti-reflection coating of $SiN_x$.
Two methods that can reduce reflectance in solar cells are surface texturing and anti-reflection coating. Wet chemical etching is a typical method that surface texturing of multi-crystalline silicon. Wet chemical etching methods are the acid texturization of saw damage on the surface of multi-crystalline silicon or double-step chemical etching after KOH saw damage removal too. These methods of surface texturing are realized by chemical etching in acid solutions HF-$HNO_3$-$H_2O$. In this solutions we can reduce reflectance spectra by simple process etching of multi-crystalline silicon surface. We have obtained reflectance of 27.19% m 400~1100nm from acidic chemical etching after KOH saw damage removal. This result is about 7% less than just saw damage removal substrate. The surface morphology observed by microscope and scanning electron microscopy (SEM).
Ju, Minkyu;Lee, Youn-Jung;Balaji, Nagarajan;Cho, Young Hyun;Yi, Junsin
Current Photovoltaic Research
/
제6권1호
/
pp.1-11
/
2018
Current major photovoltaic (PV) market share (> 60%) is being occupied by the multicrystalline (mc)-silicon solar cells despite of low efficiency compared to single crystalline silicon solar cells. The diamond wire sawing technology reduces the production cost of crystalline silicon solar cells, it increases the optical loss for the existing mc-silicon solar cells and hence its efficiency is low in the current mass production line. To overcome the optical loss in the mc-crystalline silicon, caused by the diamond wire sawing, next generation texturing process is being investigated by various research groups for the PV industry. In this review, the limitation of surface structure and optical loss due to the reflectivity of conventional mc-silicon solar cells are explained by the typical texturing mechanism. Various texturing technologies that could minimize the optical loss of mc-silicon solar cells are explained. Finally, next generation texturing technology to survive in the fierce cost competition of photovoltaic market is discussed.
In our report a relatively simple process for fast nano-texturing of p-type(100) CZ- silicon surface using silver catalyzed wet chemical etching in aqueous hydrofluoric acid (HF) and hydrogen peroxide solution($H_2O_2$) at room temperature. The wafers were saw-damaged by NaOH(6 wt%) at $60^{\circ}C$ for 150s. To obtain a nano-structured black surface, a thin layer of silver with thickness of 1 - 10 nm was deposited on the surfaces by evaporation system. After this process the samples were etched in HF : $H_2O_2$ : $H_2O$ = 1:5:10 at room temperature for 80s - 220s. Due to the local catalytic of the Ag clusters, this treatment results in the nano-scale texturing on the surface. This resulted in average reflectance values less than 9% after the silver on the surface of the wafers were removed.
Texturing for crystalline silicon solar cells is one of the important techniques to increase conversion efficiency by effective photon trapping. Generally, incoming wafers or alkali etched wafers are used for texturing. From this conventional etching process, $7{\sim}10{\mu}m$-sized random pyramids are formed. In this study, acid etching for removal of saw damages was practiced before texturing. This improved the resulting surface morphology, which consisted of $2{\sim}4{\mu}m$-sized pyramids. Because these pyramids covered the surface much more extensively, we obtained reduction of optical losses on the surface. In order to compare with conventional texturing, FE-SEM is used for observing surface morphology and reflectance data is analyzed by UV-VIS spectrophotometer.
Journal of information and communication convergence engineering
/
제9권4호
/
pp.461-465
/
2011
An aluminum doped zinc oxide (AZO) film for front contacts of thin film solar cells, in this work, were deposited by r.f. magnetron sputtering, and then etched in diluted hydrochloric acid solution for different times. Effects of surface texturing on the electro-optical properties of AZO films were investigated. Also, to clarify the light trapping of textured AZO film, amorphous silicon thin film solar cells were fabricated on the textured AZO/glass substrate and the performance of solar cells were studied. After texturing, the spectral haze at the visible range of 400 ~750 nm increased substantially with the etching time, without a change in the resistivity. The conversion efficiency of amorphous Si solar cells with textured AZO film as a front electrode was improved by the increase of short-circuit current density ($J_{sc}$), compared to cell with flat AZO films.
Park, Seok Gi;Kang, Min Gu;Lee, Jeong In;Song, Hee-eun;Chang, Hyo Sik
한국진공학회:학술대회논문집
/
한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
/
pp.419-419
/
2016
High efficiency silicon solar cell requires the textured front surface to reduce reflectance and to improve the light trapping. In case of mono-crystalline silicon solar cell, wet etching with alkaline solution is widespread. However, the alkali texturing methods are ineffective in case of multi-crystalline silicon wafer due to grain boundary of random crystallographic orientation. The acid texturing method is generally used in multi-crystalline silicon wafer to reduce the surface reflectance. However the acid textured solar cell gives low short-circuit current due to high reflectivity while it improves the open-circuit voltage. To reduce the reflectivity of multi-crystalline silicon wafer, double texturing method with combination of acid and reactive ion etching is an attractive technical solution. In this paper, we have studied to optimize RIE experimental condition with change of RF power (100W, 150W, 200W, 250W, 300W). During experiment, the gas ratio of SF6 and O2 was fixed as 30:10.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.