• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.571-574
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• 2010

Surface recombination loss should be reduced for high efficiency of solar cells. To reduce this loss, the BSF (back surface field) is used. The BSF on the back of the p-type wafer forms a p+layer, which prevents the activity of electrons of the p-area for the rear recombination. As a result, the leakage current is reduced and the rear-contact has a good Ohmic contact. Therefore, the open-circuit-voltage (Voc) and fill factor (FF) of solar cells are increased. This paper investigates the formation of the rear contact process by comparing aluminum-paste (Al-paste) with pure aluminum-metal(99.9%). Under the vacuum evaporation process, pure aluminum-metal(99.9%) provides high conductivity and low contact resistance of $4.2\;m{\Omega}cm$, but It is difficult to apply the standard industrial process to it because high vacuum is needed, and it's more expensive than the commercial equipment. On the other hand, using the Al-paste process by screen printing is simple for the formation of metal contact, and it is possible to produce the standard industrial process. However, Al-paste used in screen printing is lower than the conductivity of pure aluminum-metal(99.9) because of its mass glass frit. In this study, contact resistances were measured by a 4-point probe. The contact resistance of pure aluminum-metal was $4.2\;m{\Omega}cm$ and that of Al-paste was $35.69\;m{\Omega}cm$. Then the rear contact was analyzed by scanning electron microscope (SEM).

• 태양에너지
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• 제12권2호
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• pp.62-78
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• 1992

본 논문은 二(이)가열원 진공증착법을 이용하여 실리콘 웨이퍼의 온도를 190[$^{\circ}C$]로 유지한 상태에서 ITO 박막을 증착, 열처리한 후 $ITO_{(n)}/Si_{(p)}$ 태양전지를 제작하였고 그의 전기적 특성을 조사하였다. $In_2O_3$와 $S_nO_2$의 증착비율이 각각 91[mole %] 9[mole %]일 때 최대효율 11[%]의 태양전지를 제작 할 수 있었다. 제작된 전지는 열처리 시간과 온도에 따라 성능이 향상되지만 약 600[$^{\circ}C$] 이상의 온도, 15분 이상의 열처리 시간에서는 오히려 박막의 각종 결함의 증가로 인한 감소현상을 보였다. 제작한 전지의 광 응답 특성을 조사하였는데 열처리온도를 증가시킴에 따라 미소하나마 장파장 영역으로 그 peak값이 이동함을 알 수 있었다. X선 회절현상을 통해 열처리온도에 따른 결정성장이 증대하여 단결정 쪽으로 이동해 감을 확인할 수 있었다. 본 실험에서 제작한 $ITO_{(n)}/Si_{(p)}$ 태양전지에 대하여 특성을 조사한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. $100[mW/cm^2]$의 태양광 에너지 조사하에서 단락전류 : ISC=31 $[mW/cm^2]$ 개방전압 : VOC=460[mV] 충실도 : FF=0.71 변환효율 : ${\eta}$=11[%].

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.58.2-58.2
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• 2010

본 연구에서는 n-type wafer에 비정질 실리콘을 증착한 이종접합 태양전지를 열처리 방법을 이용하여 열처리의 효과를 분석함으로써 이종접합 태양전지에 효율적인 열처리 효과에 대하여 연구하였다. P, N-layer는 PECVD(Plasma-enhanced chemical vapor deposition) I-layer는 HWCVD(Hot wire chemical vapor deposition), ITO는 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 동일한 조건에서 제작하였고 rapid thermal process를 이용하여 진공 중에서 $150^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $220^{\circ}C$, $250^{\circ}C$까지 열처리를 하였다. 열처리 전과 후 QSSPC로 minority carrier life time, 자외 가시선 분광분석 장치로 투과 반사도를, Ellipsometer로 흡수 계수 등의 변화를 조사하였다. 열처리 후 Minority carrier life time, Voc 및 광변환 효율이 증가하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.256-256
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• 2009

This paper presents a proper condition to achieve above 17 % conversion efficiency using PC1D simulator. Crystalline silicon wafer with thickness of $240{\mu}m$ was used as a starting material. Various efficiency influencing parameters such as rear surface recombination velocity and minority carrier diffusion length in the base region, front surface recombination velocity, junction depth and doping concentration in the Emitter layer. Among the investigated variables, we learn that 2nd doping concentration as a key factor to achieve conversion efficiency higher than 17 %.

• Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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• 제6권3호
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• pp.120-125
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• 2002

The aim of the present work is to optimized the annealing parameter in both front and back screen printed contacts realization on p-type multicrystalline silicon and with phosphorus diffused. The RTA treatments were carried out at various temperatures from 600 to 850$\^{C}$ and annealing time ranging from 3 min to 5 min in air, O$_2$and N$_2$ ambiance. The contacts parameters are obtained according to Transmission Line Model measurements. A good RTA cycle is obtained with a temperature plateau of 700$\^{C}$-750$\^{C}$ and annealing ambiance of air. Several processing parameters required for good cell efficiency are discussed with an emphasis placed on the critical role of the glass frit in the aluminum paste. A anamolus behaviour of Aluminum n-doping on p-type Si wafer, contact at high temperature have also been studied.

• 정보학연구
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• 제12권4호
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• pp.19-24
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• 2009

Recently, for the efforts of low-carbon deduction and to solve the problems of global warming, many industrial nations in world have been strengthening positively their competitive power into the research, development and industrialization of new renewable sources of energy and clean energy. In the most promising source of photovoltaic, it is essential that the government take an initiative role to develop and industrialize the materials, ingot or wafer, solar cell, power conditioning system and photovoltaic system, and need to establish both short-term and long-term technical development of goal setting and forward plan in the direction of the technical development strategy and forward industrialization for the strengthening of world market. This paper analyze new technology, policies and the market trend of photovoltaic field which are currently strategically and actively enhancing the research, development and practical-industralization by Korea and other nations.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.405-405
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• 2011

실리콘 질화막(SiNx : H)는 결정질 실리콘 태양전지 제작 공정에서 ARC (Anti Reflection Coating)과 표면 패시베이션의 역할로써 많이 사용되었지만, layer 자체의 quality가 좋지 않기 때문에 최근에는 SiNx/SiO2 이중 layer로 passivation layer를 형성하고 있다. SiO2 layer는 Si substrate를 소스로 하여 성장시키기 때문에 막의 질이 우수하기는 하지만, 막 성장을 위해서 Furnace를 이용해야 하기 때문에, 공정 시간과 공정 비용을 증가시키는 단점이 있다. 본 연구에서는 SiO2 layer를 Furnace가 아닌, 질산(HNO3)을 이용하여SiNx/Thin SiO2 passivation layer 제작하였다. 실험에서는 SiO2 성장을 위해서 질산 용액에 p-type wafer를 dipping하여 시간대 별, SiO2 막의 두께를 관찰하였고, passivation의 효과를 확인하기 위해 lifetime을 측정하였다. 그 결과 SiNx/SiO2 이중 passivation layer는 SiNx 단일 막으로 passivation을 하였을 때보다, lifetime이 10 us 상승했고, 셀 제작시 효율은 약 1.1%, Fill Factor는 약 4% 정도 증가한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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• pp.317-319
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• 2004

이 논문에서는 태양전지 공정 중에서 중요시되는 에미터 형성에 대한 방법 중 하나인 SOD기술을 도입하였다. SOD(Spin-On Doping)은 저가형 고효율 태양전지를 개발하기 위하여 연구되고 있는 방법 중의 하나이다. 태양전지 제작을 위해 사용한 기판은 P형 다결정 Si 페이퍼를 사용하였고, SOD 기술을 적용하여 온도와 시간에 따른 도핑특성의 변화를 실험적으로 연구하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제46권6호
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• pp.685-688
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• 2009

Surface Texturing is very important process for high cell efficiency in crystalline silicon solar cell. Anisotropic texturing with an alkali etchant was known not to be able to produce uniform surface morphology in multi-crystalline silicon (mc-Si), because of its different etching rate with random crystal orientation. In order to reduce surface reflectance of mc-Si wafer, the general etching tendency was studied with HF/HN$O_3$/De-ionized Water acidic solution. And the surface structures of textured mc-Si in various HF/HN$O_3$ ratios were compared. The surface morphology and reflectance of textured silicon wafers were measured by FE-SEM and UVvisible spectrophotometer, respectively. We obtained average reflectance of $16{\sim}19$% for wavelength between 400 nm and 900 nm depending on different etching conditions.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.418.2-418.2
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• 2016

$Al_2O_3$ passivation layer has excellent passivation properties at p-type Si surface. This $Al_2O_3$ layer forms thin $SiO_2$ layer at the interface. There were some studies about inserting thermal oxidation process to replace naturally grown oxide during $Al_2O_3$ deposition. They showed improving passivation properties. However, thermal oxidation process has disadvantage of expensive equipment and difficult control of thin layer formation. Wet chemical oxidation has advantages of low cost and easy thin oxide formation. In this study, $Al_2O_3$/$SiO_2/Si(100)$ interface was formed by wet chemical oxidation and PA-ALD process. $SiO_2$ layer at Si wafer was formed by $HCl/H_2O_2$, $H_2SO_4/H_2O_2$ and $HNO_3$, respectively. 20nm $Al_2O_3$ layer on $SiO_2/Si$ was deposited by PA-ALD. This $Al_2O_3/SiO_2/Si(100)$ interface were characterized by capacitance-voltage characteristics and quasi-steady-state photoconductance decay method.