• 한국표면공학회지
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• 제44권6호
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• pp.264-268
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• 2011

The Molybedenium thin film is generally used on back contact material of CIGS solar cell due to low electrical resistivity and stable thermal expansion coefficient. The Mo thin films deposited on si wafer by the magnetron sputtering method. The research focused on the variation of electrical resistivity of films which deposited with various working pressure at the target power of 2.0 kW(8.4 W/). The lowest resistivity of Mo thin film showed $9.0{\mu}O$-cm at pressure of 1.5 mTorr. However, working pressure increasing up to 50 mTorr, resistivities were highly increased. The results showed that the conductivity of Mo films depended on growing structures and defects in deposition process. Surface morphology, porosity, grain size, oxidation, and bonding structures were analysed by SEM, AFM, spectroscopic ellipsometry (SE), XRD, and XPS.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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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.

• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.141-149
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• 1995

텅스텐 산화물 박막이 전자 비임에 의해 실리콘 기판 위에 제작되었다. 여러가지 전해질에 의해 퇴화된 막의 두께와 구조는 후방산란분광, 라만분광, 광전자분광 및 전자현미경에 의해 연구되었다. 텅스텐 산화물 박막은 1몰의 황산 전해질속에서 두께가 가장 많이 용해 되었으며,수분에 의해 촉진된 것을 확인하였다. 그러나 글리세린이 포함된 전해질에 의해서 퇴화된 막의 전자구조는 제작된 막과 비교할 때 변화가 없었다. 막의 퇴화는 두께와 표면 구조변화에도 그 원인이 있음을 보였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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• pp.248-250
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• 2009

고효율 태양전지를 위한 결정질 태양전지의 구조 중 UNSW에서 개발한 BCSC(buried contact solar cell)가 있는데, 이는 전면 전극을 laser 처리 후 무전해 니켈 도금으로 형성한 것이다. 이같은 전면 전극을 형성하기 위해서는 무전해 nickel 도금 후 열처리가 필수적이다. 우리는 이 공정을 확립하기 위해 결정질 wafer에 후면을 PECVD로 SiNx막을 형성하여 $30\Omega/\square$로 도핑한 후 후면을 불산으로 제거한 상태에서 양면을 니켈 무전해 도금으로 전극을 형성하여 $300^{\circ}C,\;350^{\circ}C,\;400^{\circ}C$에서 각각 3,6,9분간 진행하였다. 그 결과 $400^{\circ}C$에서 3분간 열처리된 sample이 상대적으로 가장 명확한 IV curve를 형성하였다. 이 실험의 결과는 PN 접합 구조에서 전극을 nickel로 사용할 때 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.553-556
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• 1999

This paper presents a proper condition to achieve above 19 % conversion efficiency using PC1D simulator. Cast poly-Si wafers with resistivity of 1 $\Omega$-cm and thickness of 250 ${\mu}{\textrm}{m}$ were 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, BSF thickness and doping concentration were investigated. Optimized cell parameters were given as rear surface recombination of 1000 cm/s, minority carrier diffusion length in the base region 200 ${\mu}{\textrm}{m}$, front surface recombination velocity 100 cnt/s, sheet resistivity of emitter layer 100 $\Omega$/$\square$, BSF thickness 5 ${\mu}{\textrm}{m}$, doping concentration 5$\times$10$^{19}$ cm$^3$ . Among the investigated variables, we learn that a diffusion length of base layer acts as a key factor to achieve conversion efficiency higher than 19 %. Further details of simulation parameters and their effects to cell characteristics are discussed in this paper.

• 한국진공학회지
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• 제20권3호
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• pp.189-194
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• 2011

실리콘 태양전지는 KOH 에칭 용액을 이용하여 texturing 시간을 다르게 하는 방법으로 표면의 texturing 상태를 다양하게 제작하였다. 그리고 $POCl_3$ 공정을 이용하여 n형 불순물을 도핑하여 pn접합을 만들었으며, 알루미늄 후면전극과 은 전면전극을 이용하여 Si-cell을 제작하였다. 피라미드 구조가 가장 크고 표면에 고르게 형성된 태양전지 셀에서 F.F. 계수가 높게 나타났으며, 효율도 높게 나타났다. texturing 형성이 잘 이루어진 셀인 경우 빛을 많이 흡수할 수 있고 회로 내부적으로는 직렬저항성분이 감소하여 단락전류성분이 현저히 증가하게 되어 최종적으로 효율이 증가되는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.193-193
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• 2012

In thin film silicon solar cells, p-i-n structure is adopted instead of p/n junction structure as in wafer-based Si solar cells. PECVD is the most widely used thin film deposition process for a-Si:H or ${\mu}c$-Si:H solar cells. Single-chamber PECVD system for a-Si:H solar cell manufacturing has the advantage of lower initial investment and maintenance cost for the equipment. However, in single-chamber PECVD system, doped and intrinsic layers are deposited in one plasma chamber, which inevitably impedes sharp dopant profiles at the interfaces due to the contamination from previous deposition process. The cross-contamination between layers is a serious drawback of single-chamber PECVD system. In this study, a new plasma process to solve the cross-contamination problem in a single-chamber PECVD system was suggested. In order to remove the deposited B inside of the plasma chamber during p-layer deposition, a high RF power was applied right after p-layer deposition with SiH4 gas off, which is then followed by i-layer, n-layer, and Ag top-electrode deposition without vacuum break. In addition to the p-i interface control, various interface control techniques such as FTO-glass pre-annealing in O2 environment to further reduce sheet resistance of FTO-glass, thin layer of TiO2 deposition to prevent H2 plasma reduction of FTO layer, and hydrogen plasma treatment prior to n-layer deposition, etc. were developed. The best initial solar cell efficiency using single-chamber PECVD system of 10.5% for test cell area of 0.2 $cm^2$ could be achieved by adopting various interface control methods.

• 센서학회지
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• 제9권1호
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• pp.70-75
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• 2000

단결정 실리콘웨이퍼를 사용한 태양전지 제조에 있어 가장 큰 문제점은 재료의 높은 가격이다. 본 연구에서는 이러한 문제의 해결방안으로 현재 DRAM 소자 제조과정에서 폐기되는 웨이퍼를 리사이클링하여 태양전지를 제작하고 저가의 제조공정과 전지의 특성을 연구하였다. DRAM용 실리콘 웨이퍼는 비저항이 높고 두꺼워 태양전지 재료로서 부적합하나, 본 연구에서는 후면전계 (Back Surface Field) 형성, 표면 Texturing, 반사 방지막 형성 등의 공정들을 조합하여 효율향상을 위한 최적조건을 찾아내고, 두께변화에 따른 효율변화를 조사하였다. 최적화된 위의 모든 조건들을 적용하였을 때, $4\;cm^2$의 면적, $300\;{\mu}m$ 두께를 가지는 태양전지에서 단락전류밀도 ($J_{sc}$)는 $28\;mA/cm^2$, 개방전압 ($V_{oc}$) 0.51V, 충실도(Fill Factor)면에서는 0.53으로 가장 높은 값을 얻었고, 10% 이상의 효율을 확보할 수 있었다. 이와 같은 방법으로 폐기되는 실리콘 웨이퍼들을 재활용하여 실용성이 큰 저가의 단결정 실리콘 태양전지를 제작할 수 있는 방법을 확보할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.47.2-47.2
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• 2010

텍스쳐링은 태양전지 표면에 어떠한 "요철"을 만들거나 거칠게 만들어 빛이 반사되는 면을 최대한 늘리는 구조를 만드는 공정으로 anti-reflection coating과 같이 태양전지에 입사되는 빛의 반사를 최소화 시키는데 그 목적이 있다. 단결정 실리콘 웨이퍼의 경우 표면에 피라미드 구조를 형성하는 것이 텍스쳐링 공정인데, 수산화칼륨과 이소프로필 알콜의 혼합용액으로 인해 식각되는 웨이퍼 표면이 작은 "pellet"으로 시작하여 그 크기와 수가 점점 증가하여 피라미드의 형태를 갖춰가는 방법으로 진행된다. 이와 같은 텍스쳐링 공정의 성패를 좌우하는 가장 큰 이슈는 "식각률"이다. 이 식각률에 영향을 주는 인자는 그 종류가 많으나 온도, 시간, KOH 농도(비율) 세 가지로 압축할 수 있다. 또 다른 요소인 Bath 내 chemical flow 및 Bubbling은 정량화하기 어렵고, 이용 장비가 변경되면 공정 조건 또한 변경되기 때문이다. 본 논문에서는 단결정 실리콘 웨이퍼에 적용하는 최적의 텍스쳐링 조건을 수립하기 위해 주요 공정변수를 온도, 시간, KOH 농도로 정하고, 다구치 방법을 사용하여 주요공정변수의 범위를 정하였으며, 보다 완벽한 강건설계를 위하여 3인자 3수준의 망소특성으로 설계하였다. 그 결과 반사율과 식각률의 경향성을 파악하여 주요 변수들 간 최적의 조건을 찾을 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.23-27
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• 1976

p형과 n형 Si wafer의 111면위에 5x10-5mmHg의 진공내에서 SnO2-x박막을 Flash증착법으로 성장시킨 다음 산소분위기 속에서 열처리하여 Si-SnO2 heterojunction을 만들고 물성측정으로 부터 Energy bnad profile을 구하였다. 이 heterojunction은 양호한 정류성 Junction이며 400nm부터 1200nm까지 분광감도를 갖고 시정수가 -10-18sec로 고속광소자로 적합하며 Si p-n homojunction solar cell에 비하여 특성이 우수하고 제작이 간단하기 때문에 태양전지로 사용해도 손색이 없다. Si-SnO2 heterojunction was prepared by oxidzing at oxygen atmosphere SnO2-x Which made by Flith evaporation of SnO2 powder on III surface of p and n type Si single crystals. The energy band Profile of Si·SnO2 heterojunction was depicted from its physical properties. This heterojunction was very good rectifying junction, very sensitive in spectral response of Photovoltage at from 400nm to 1200nm, and -10-8sec of time contant. From above properties, this heterojunction was found ps good high speed photovoltaic device and solar cell.