• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.193-193
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• 2013

실리콘 박막 태양전지는 광 흡수층에서 형성된 정공과 전자를 효과적으로 분리하기 위해 p형과 n형으로 도핑된 층을 형성하는 p-i-n구조를 갖게 된다. 이러한 도핑 층을 형성하기 위해 B2H6와 PH3와 같은 독성 가스를 사용하기 때문에, 공정 안정성과 환경적인 이슈가 대두된다. 또한 도핑은 추가적으로 실리콘 박막 태양전지의 안정화 효율을 지속적으로 저하시키는 요인이 된다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 창층으로 MoO3, V2O5, WO3 등과 같이 높은 일함수를 갖는 전이금속 산화물을 사용하고, 광 흡수층으로 i-Si:H을, 후면 전극으로 낮은 일함수를 나타내는 LiF/Al을 사용하였다. 전이금속 산화물과 LiF/Al의 큰 일함수 차이에 의해서 흡수층인 i-Si:H 에서 생성된 캐리어들은 효과적으로 분리되고 수집이 된다. 금속 산화물은 스퍼터링 공정에 의하여 이루어졌으며, 스퍼터링 공정조건에 따라 산화도가 조절되며, 이러한 산화도에 따라 태양전지의 셀 특성이 결정된다. 도핑 층이 없는 새로운 형태의 실리콘 박막 태양전지는 기존 비정질 실리콘 박막 태양전지에 비해 높은 안정화 효율을 나타내며, 이는 도핑 층이 없기 때문에 기존 실리콘 박막 태양전지의 열화현상에 따른 효율저하가 발생하지 않는 장점을 지내고 있다.

• 한국재료학회지
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• 제29권5호
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• pp.322-327
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• 2019

Hole carrier selective MoOx film is obtained by atomic layer deposition(ALD) using molybdenum hexacarbonyl[$Mo(CO)_6$] as precursor and ozone($O_3$) oxidant. The growth rate is about 0.036 nm/cycle at 200 g/Nm of ozone concentration and the thickness of interfacial oxide is about 2 nm. The measured band gap and work function of the MoOx film grown by ALD are 3.25 eV and 8 eV, respectively. X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) result shows that the $Mo^{6+}$ state is dominant in the MoOx thin film. In the case of ALD-MoOx grown on Si wafer, the ozone concentration does not affect the passivation performance in the as-deposited state. But, the implied open-circuit voltage increases from $576^{\circ}C$ to $620^{\circ}C$ at 250 g/Nm after post-deposition annealing at $350^{\circ}C$ in a forming gas ambient. Instead of using a p-type amorphous silicon layer, high work function MoOx films as hole selective contact are applied for heterojunction silicon solar cells and the best efficiency yet recorded (21 %) is obtained.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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• pp.324-327
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• 1988

The photovoltaic performances of a-si : H$n^{+}-p-p^{+}$ solar cells have been investigated. The optimum substrate temperature for the deposition of a-Si : H $n^{+}-p-p^{+}$ cell decreases with increasing doping concentration of the p-layer, and is less than 200$^{\circ}C$ when the gas phase doping concentration is higher than 10 ppm. The results can be explained as the dependences of substrate temperature for the relaxation of silicon atoms and for the bonded hydrogen concentration in the p-layer.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권10호
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• pp.1019-1023
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• 2012

본 연구에서는 새로운 알루미늄 유도 결정화 공정을 제안하였다. 알루미늄 박막에 직접 3 A의 정전류를 인가하여 $1cm{\times}1cm$ 넓이의 두께 200 nm 비정질 실리콘 박막을 수십 초 내에 결정화하는 방법이다. 결정화된 다결정 실리콘 박막은 520 $cm^{-1}$ 에서의 라만 분광 피크를 통해 확인할 수 있었다. 공정 후, 알루미늄이 식각된 다결정 실리콘 박막은 다공성 구조임을 SEM 을 통하여 확인할 수 있었다. 또 한, 이차이온질량분석(secondary ion mass spectroscopy)에서 알루미늄 농도가 $10^{21}cm^{-3}$으로 헤비 도핑된 것을 확인 할 수 있었으며, 실시간으로 측정된 열화상 카메라의 결과를 통해 결정화는 820 K 근처에서 일어나는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.376-379
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• 2016

In this paper, the efficiency improvement of the heterojunction with intrinsic thin layer (HIT) solar cells is obtained by optimization process of p-type a-SiC:H as emitter. The optoelectronic of p-type a-SiC:H layers including the optical band-gap and conductivity under the methane gas content variation is conducted in detail. A significant increase in the Jsc by $1mA/cm^2$ and Voc by 30 mV are attributed to enhanced photon-absorption due to broader band-gap of p-a-SiC:H and reduced band-offsets at p-side interface, respectively of HIT solar cells.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.296-296
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• 2016

ITO films doped with a small amount of high-permittivity materials not only retain the basic properties of ITO films but also improve some of their properties. We report the highly conductive and transparent (ITO:Zr) films with various substrate (RT to 300oC) temperatures on glass substrate for the HIT solar cell applications. We observed a decrease in sheet resistance from 36 to $11.8{\Omega}/{\Box}$ with the increasing substrate temperature from RT to 300oC, respectively. The ITO:Zr films showed also lowest resistivity of $1.38{\times}10-4{\Omega}.cm$ and high mobility of 42.37cm-3, respectively. The surface and grain boundaries are improved with the increase of substrate temperature as shown by SEM and AFM surface morphologies. The highly conductive and transparent ITO:Zr films were employed as front electrode in HIT solar cell and the best performance of device was found to be Voc = 710 mV, Jsc = 33.70 mA/cm2, FF = 0.742, ${\eta}=17.76%$ at the substrate temperature of $200^{\circ}C$.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제9권1호
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• pp.28-32
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• 2008

Hydrogenated microcrystalline silicon(${\mu}c$-Si:H) films were prepared using inductively coupled plasma chemical vapor deposition(ICP-CVD) method, electrical and optical properties of these films were studied as a function of silane concentration. And then, effect of $PH_3\;and\;B_2H_6$ addition on their electrical properties was also investigated for solar cell application. Characterization of these films from X-ray diffraction revealed that the conductive film exists in microcrystalline phase embedded in an amorphous network. At $PH_3/SiH_4$ gas ratio of $0.9{\times}10^{-3}$, dark conductivity has a maximum value of ${\sim}18.5S/cm$ and optical bandgap also a maximum value of ${\sim}2.39eV$. Boron-doped ${\mu}c$-Si:H films, satisfied with p-layer of solar cell, could be obtained at ${\sim}10^{-2}\;of\;B_2H_6/SiH_4$.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1988년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.33-34
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• 1988

태양전지의 특성분석에 관한 최근의 동향을 고찰해 보기로 한단. 첫째, $CuInSe_2$와 비정질 실리콘 등의 광전압 용도의 태양전지의 재료선택에 관한 일반 규칙을 살펴 보고, 둘째, AM1 조건에서 보다 정확한 전지효율의 측정방법을 조사하며, 셋째, 태양전지의 중요 특성분석방법들을 소개 설명한다. 특히 생산 품질관리의 규모로 까지 확대적용이 가능한 다음과 같은 태양전지의 특성분석방법들의 장치개선 및 컴퓨터제어를 고찰하기로 한다. 전지효율 및 기타 전지특성을 위한 전류-전압 성질 측정장치, 양자효율을 위한 분광반응장치, 소수 이동자의 확산거리를 위한 표면광전압장치, 또한 에너지갭 내의 양자상태밀도를 위한 광열굴절장치 등이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.115.1-115.1
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• 2011

최근 기본적인 pin 구조의 박막 cell 에서 i layer를 최적화 시키는 방안으로 double layer 구조가 많이 연구되고 있다. 본 연구에서는 ASA(Advanced Semicon ductor Analysis) simulation을 이용하여 i-double layer 최적화에 대한 연구를 진행해 보았다. 두께 150/150nm의 i double layer의 band gap 가변을 한 simulation 결과를 보았을 때, p쪽의 band gap이 상승하면서 intrinsic layer 내의 field가 증가하여 recombination center가 감소하였으나 FF의 감소가 있었다. n쪽의 band gap을 상승 시켰을때 n/i 쪽 field 증가로 Voc가 상승되어 초기 효율이 증가하였으나 intrinsic layer내의 field가 감소하여 recombination center가 오히려 증가하였다. 결과적으로 electric field와 효율을 동시에 고려했을 때 두께 300nm, 1.75의 band gap을 가지는 single layer 보다 150/150nm두께에 1.8/1.7 또는 1.8/1.75의 bandgap을 가지는 double layer를 사용하였을 때 보다 높은 효율을 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.406-406
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• 2016

To get high efficiency n-type crystalline silicon solar cells, passivation is one of the key factor. Tunnel oxide (SiO2) reduce surface recombination as a passivation layer and it does not constrict the majority carrier flow. In this work, the passivation quality enhanced by different chemical solution such as HNO3, H2SO4:H2O2 and DI-water to make thin tunnel oxide layer on n-type crystalline silicon wafer and changes of characteristics by subsequent annealing process and firing process after phosphorus doped amorphous silicon (a-Si:H) deposition. The tunneling of carrier through oxide layer is checked through I-V measurement when the voltage is from -1 V to 1 V and interface state density also be calculated about $1{\times}1012cm-2eV-1$ using MIS (Metal-Insulator-Semiconductor) structure . Tunnel oxide produced by 68 wt% HNO3 for 5 min on $100^{\circ}C$, H2SO4:H2O2 for 5 min on $100^{\circ}C$ and DI-water for 60 min on $95^{\circ}C$. The oxide layer is measured thickness about 1.4~2.2 nm by spectral ellipsometry (SE) and properties as passivation layer by QSSPC (Quasi-Steady-state Photo Conductance). Tunnel oxide layer is capped with phosphorus doped amorphous silicon on both sides and additional annealing process improve lifetime from $3.25{\mu}s$ to $397{\mu}s$ and implied Voc from 544 mV to 690 mV after P-doped a-Si deposition, respectively. It will be expected that amorphous silicon is changed to poly silicon phase. Furthermore, lifetime and implied Voc were recovered by forming gas annealing (FGA) after firing process from $192{\mu}s$ to $786{\mu}s$. It is shown that the tunnel oxide layer is thermally stable.