• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권4호
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• pp.332-340
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• 2023

Crystalline silicon solar cells have attracted great attention for their various advantages, such as the availability of raw materials, high-efficiency potential, and well-established processing sequence. Tunnel oxide passivated contact (TOPCon) solar cells are widely regarded as one of the most prospective candidates for the next generation of high-performance solar cells because an efficiency of 26% has been achieved in small-area solar cells. Compared to n-type TOPCon solar cells, the photo conversion efficiency (PCE) of p-type TOPCon is slightly higher. The highest PCEs of p-type TOPCon and n-type TOPCon solar cells are 26.0% and 25.8%, respectively. Despite the highest efficiency in small-area cells, limited progress has been achieved in p-type TOPCon solar cells for large are due to their lower carrier lifetime and inferior surface passivation with the boron-doped c-Si wafer. Nevertheless, it is of great importance to promoting the p-type TOPCon technology due to its lower price and well-established manufacturing procedures with slight modifications in the PERC solar cells production lines. The progress in different approaches to increase the efficiencies of p-type TOPCon solar cells has been reported in this review article and is expected to set valuable strategies to promote the passivation technology of p-type TOPCon, which could further increase the efficiency of TOPCon solar cells.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.328-332
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• 2011

The formation of front metal contact silicon solar cells is required for low cost, low contact resistance to silicon surface. One of the front metal contacts is Ni/Cu plating that it is available to simply and inexpensive production to apply mass production. Ni is shown to be a suitable barrier to Cu diffusion into the silicon. The process of Ni electroless plating on front silicon surface is performed using a chemical bath. Additives and buffer agents such as ammonium chloride is added to maintain the stability and pH control of the bath. Ni deposition rate is found to vary with temperature, time, utilization of bath. The experimental result shown that Ni layer by SEM (scanning electron microscopy) and EDX analysis. Finally, plated Ni/Cu contact solar cell result in an efficiency of 17.69% on $2{\times}2\;cm^2$, Cz wafer.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2009년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.383-387
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• 2009

Multi-crystalline silicon surface etching without grain-boundary delineation is a challenging task for the fabrication of high efficiency solar cell. The use of sodium hydroxide - sodium hypochlorite (NaOH40% + NaOCl 12%) solution for texturing multi-crystalline silicon wafer surface in solar cell fabrication line is reported in this article. in light current-voltage results, the cells etched in NaOH 40% + NaOCl 12% = 1:2 exhibited higher short circuit current and open circuit voltage than those of the cells etched in NaOH 40% + NaOCl 12% = 1:1 solution. we have obtained 15.19% conversion efficiency in large area(156cm2) multi-Si solar cells etched in NaOH 40% + NaOCl 12% = 1:1 solution.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권4호
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• pp.141-147
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• 2018

태양광 에너지는 깨끗하며 무한한 재생에너지의 한가지로 많은 관심을 받아왔다. 태양광 에너지는 다결정 실리콘 웨이퍼 혹은 단결정 실리콘 웨이퍼로 구성된 솔라셀에 의해서 전기에너지로 전환된다. 제조원가를 낮추기 위하여 한 개의 석영 도가니에 폴리실리콘의 충진 크기를 증가시키는 연구가 많이 개발되어 왔다. 충진 크기를 증가시키면, 쵸크랄스키 공정장비의 온도제어가 강한 멜트 대류 때문에 힘들어진다. 본 연구에서는 20 inch와 24 inch 석영도가니와 90 Kg, 120 Kg, 150 Kg, 200 Kg, 250 Kg의 다양한 폴리실리콘 충진 크기에서 시뮬레이션을 통해 장비 온도 프로파일을 얻었으며, 실제값과 비교하고 분석하였다. 시뮬레이션 온도 프로파일과 실제 온도프로파일이 잘 일치하였으며, 이로써 충진 사이즈가 증가할 경우, 실제온도 프로파일 최적화를 위해 시뮬레이션을 사용할 수 있게 되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권9호
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• pp.823-828
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• 2013

실리콘 태양전지의 두께를 줄일 경우 여러 문제점이 발생하게 되는데 그 중에서 태양전지의 휨 현상은 제품 수율의 직접적인 원인이 되어 제품 상용화에 가장 큰 걸림돌이 되고 있다. 본 연구에서는 태양전지의 실리콘 웨이퍼 두께를 가변하였을 때의 휨 정도에 대해 정밀하게 측정하고자 하였다. 측정결과의 신뢰성을 높이고 비 대칭성 형상에 대해 자세하고 정밀하게 분석하기 위해 3D 이미지 스캐너를 사용하였다. 그 결과 실리콘 웨이퍼의 두께가 감소할수록 휨 정도는 급격하게 증가하고 곡률 또한 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 실리콘 웨이퍼의 두께가 감소할 수록 휨 정도의 편차가 증가하여 형상의 비 대칭성이 증가하는 것 또한 확인되었다. 또한 Ag 전극의 부착이 휨 현상을 어느 정도 감소시키는 것을 알 수 있었다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.105-110
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• 2011

The doping procedure in crystalline silicon solar cell fabrication usually contains oxygen injection during drive-in process and removal of phosphorous silicate glass(PSG). In this paper, we studied the effect of oxygen injection and PSG on conversion efficiency of solar cell. The mono crystalline silicon wafers with $156{\times}156mm^2$, $200{\mu}m$, $0.5-3.0{\Omega}{\cdot}cm$ and p-type were used. After etching $7{\mu}m$ of the surface to form the pyramidal structure, the P(phosphorous) was injected into silicon wafer using diffusion furnace to make the emitter layer. After then, the silicon nitride was deposited by the PECVD with 80 nm thickness and 2.1 refractive index. The silver and aluminium electrodes for front and back sheet, respectively, were formed by screen-printing method, followed by firing in 400-425-450-550-$880^{\circ}C$ five-zone temperature conditions to make the ohmic contact. Solar cells with four different types were fabricated with/without oxygen injection and PSG removal. Solar cell that injected oxygen during the drive-in process and removed PSG after doping process showed the 17.9 % conversion efficiency which is best in this study. This solar cells showed $35.5mA/cm^2$ of the current density, 632 mV of the open circuit voltage and 79.5 % of the fill factor.

• 전자공학회논문지A
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• 제31A권7호
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• pp.102-109
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• 1994

Low cost high efficiency single crystal silicon solar cells for terrestrial applications have been fabricated by using inexpensive materials such as solar grade silicon wafer and pastes, and mass production processes such as screen printing and spray. Under 100 mW/cm$^2$ (AM 1.5) and $25^{\circ}C$ conditions conversion efficiency of 16.48% was obtained by anon fire-thru process and 15.55% by fire-thru process.

• 자원리싸이클링
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• 제21권4호
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• pp.60-68
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• 2012

반도체 및 태양광 산업에서는 반도체 소자 및 솔라셀을 제조하기 위하여 실리콘 웨이퍼가 사용되고 있다. 실리콘 웨이퍼는 실리콘 잉곳의 절단으로부터 만들어지며 이 공정에서 실리콘 슬러지가 발생한다. 반도체 소자의 사용처가 점점 증가함에 따라 실리콘 슬러지의 발생량 또한 증가하고 있는 실정이다. 최근 경제적인 측면과 효율성에 관한 측면에서 실리콘 슬러지의 재활용 기술이 폭넓게 연구되고 있다. 본 연구에서는 실리콘 슬러지의 재활용 기술에 대한 특허와 논문을 분석하였다. 분석범위는 1982년~2011년까지의 미국, EU, 일본, 한국의 등록/공개된 특허와 SCI 논문으로 제한하였다. 특허와 논문은 키워드를 사용하여 수집하였고, 기술의 정의에 의해 필터링하였다. 특허와 논문의 동향은 연도, 국가, 기업, 기술에 따라 분석하여 나타내었다.

• 한국표면공학회지
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• 제49권3호
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• pp.301-306
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• 2016

The effects of nanotexturing and post-etching on the reflection and quantum efficiency properties of diamond wire sawn (DWS) multicrystalline silicon (mc-Si) solar cell have been investigated. The chemical solutions, which are acidic etching solution (HF-$HNO_3$), metal assisted chemical etching (MAC etch) solutions ($AgNO_3$-HF-DI, HF-$H_2O_2$-DI) and post-etching solution (diluted KOH at $80^{\circ}C$), were used for micro- and nano-texturing at the surface of diamond wire sawn (DWS) mc-Si wafer. Experiments were performed with various post-etching time conditions in order to determine the optimized etching condition for solar cell. The reflectance of mc-Si wafer texturing with acidic etching solution showed a very high reflectance value of about 30% (w/o anti-reflection coating), which indicates the insufficient light absorption for solar cell. The formation of nano-texture on the surface of mc-Si contributed to the enhancement of light absorption. Also, post-etching time condition of 240 s was found adequate to the nano-texturing of mc-Si due to its high external quantum efficiency of about 30% at short wavelengths and high short circuit current density ($J_{sc}$) of $35.4mA/cm^2$.

• 전자공학회논문지
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• 제51권8호
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• pp.23-29
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• 2014

실리콘 태양전지 제조에 기판으로 사용되는 156 mm 실리콘 웨이퍼의 제작 공정에 있어서 제품 불량 및 성능 저하를 유발하는 웨이퍼 표면 오염원을 분석하였으며, 이를 제거하기 위한 오존수 세정에 대하여 실험하였다. 오염물질은 웨이퍼 절단 공정에서 사용되는 슬러리 및 세척액 속에 포함된 유기물과 소잉 와이어로부터 분리된 미세입자에 의해 형성되며, 오존수 세정공정을 통하여 제거할 수 있었다. 이 기술을 적용하면 태양전지용 웨이퍼를 저렴하고 효율적이며 친환경적으로 제조할 수 있다.