• Title/Summary/Keyword: Kim Seong-Tak

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보론 에미터를 이용한 n-type 결정질 실리콘 태양전지 특성

  • Kim, Chan-Seok;Tak, Seong-Ju;Park, Seong-Eun;Kim, Yeong-Do;Park, Hyo-Min;Kim, Seong-Tak;Kim, Hyeon-Ho;Bae, Su-Hyeon;Kim, Dong-Hwan
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.99.2-99.2
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    • 2012

  • 현재 양산 중인 대부분의 결정질 실리콘 태양전지는 p-type 실리콘 기판의 전면에 인 (phosphorus) 을 확산시켜 에미터로 사용한 스크린 프린티드 태양전지 (Screen Printed Solar Cells) 이다. 위 태양전지의 단점은 p-type 기판의 광열화현상 (Light Induced Degradation) 문제와 후면 알루미늄 금속 전극으로 인한 휨 현상 등이 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해 n-type 기판의 전면에 보론 (Boron) 을 도핑하여 에미터로 사용하고, 후면 전계 (Back Surface Field) 로 인 (Phosphorus)을 도핑한 태양전지에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는, 튜브 전기로 (tube furnace) 를 이용해 n-type 실리콘 웨이퍼 전면에 보론 도핑을 하고 이와 마찬가지로 웨이퍼 후면에 인 도핑을 실시하였다. 그리고 전면과 후면의 패시베이션을 위해 얇게 산화막을 형성한 후 실리콘 질화막 (SiNx) 을 증착하였다. 에미터와 후면 전계 그리고 패시베이션 층의 특성을 평가하기 위해 QSSPC (Quasi-Steady-State PhotoConductance) 로 소수반송자 수명 (Minority Carrier Lifetime) 과 포화 전류 (Saturation current) 값을 측정하였다.

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결정질 실리콘 태양전지의 전면 은 전극의 소성 후 glass layer 두께와 접촉 저항 사이의 관계

  • Kim, Seong-Tak;Park, Seong-Eun;Bae, Su-Hyeon;Kim, Chan-Seok;Kim, Yeong-Do;Tak, Seong-Ju;Kim, Dong-Hwan
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.101.2-101.2
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    • 2012

  • 스크린 프린팅 기술은 공정이 단순하고 값이 싸며 대량생산에 용이하기 때문에 결정질 실리콘 태양전지의 전극형성에 널리 사용되고 있다. 스크린 프린팅 기술을 이용한 전면 전극은 일반적으로 은 페이스트 (Ag paste)를 패시배이션 층이 증착 된 실리콘 기판 위에 인쇄를 한 후 고온의 소성 공정을 통하여 형성이 된다. 은 페이스트가 실리콘 에미터 층과 접촉하기 위해서는 패시배이션 층을 뚫고 접촉이 형성 되어야 한다. 이 과정에서 소성 후 은 전극과 실리콘 기판 사이의 계면에는 glass layer가 형성되어 접촉저항을 높이고 태양전지의 직렬 저항을 높이는 인자로 작용한다. 따라서 본 연구는 형성된 은 전극과 실리콘 사이의 계면 특성을 평가하고 glass layer의 두께와 접촉 저항 사이의 관계를 분석하기 위해서 진행되었다. 접촉저항은 trasnfer length method (TLM) 법을 이용하여 측정을 하였고 glass layer의 두께는 field emission scanning electron microscope(FE-SEM)을 이용하여 평가하였다. 또한 glass layer의 두께에 따른 전반적인 태양전지의 특성을 solar simulator, probe station, suns-Voc를 통하여 평가하였다. 결과적으로 glass layer의 두께에 따라서 접촉저항이나 직렬저항이 변화하는 것을 관찰 할 수 있었고 이를 정량적으로 분석하고자 하는 노력이 시도되었다. 이러한 변화는 또한 태양전지의 특성에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

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Effect of Surface Pyramids Size on Mono Silicon Solar Cell Performance

  • Kim, Hyeon-Ho;Kim, Su-Min;Park, Seong-Eun;Kim, Seong-Tak;Gang, Byeong-Jun;Tak, Seong-Ju;Kim, Dong-Hwan
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.100.2-100.2
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    • 2012

  • Surface texturing of crystalline silicon is carried out in alkaline solutions for anisotropic etching that leads to random pyramids of about $10{\mu}m$ in size. Recently textured pyramids size gradually reduced using new solution. In this paper, we investigated that texture pyramids size had an impact on emitter property and front electrode (Ag) contact. To make small (${\sim}3{\mu}m$) and large (${\sim}10{\mu}m$) pyramids size, texturing times control and one side texturing using a silicon nitride film were carried out. Then formation and quality of POCl3-diffused n+ emitter in furnace compare with small and large pyramids by using SEM images, simulation (SILVACO, Athena module) and emitter saturation current density (J0e). After metallization, Ag contact resistance was measured by transfer length method (TLM) pattern. And surface distributions of Ag crystallites were observed by SEM images. Also, performance of cell which is fabricated by screen-printed solar cells is compared by light I-V.

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