• Current Applied Physics
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• 제18권12호
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• pp.1600-1604
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• 2018

This paper reports on a systematic and quantitative assessment of light induced degradation (LID) and regeneration in full Al-BSF and passivated emitter rear contact cells (PERC) along with the fundamental understanding of the difference between the two. After LID, PERC cells showed a much greater loss in cell efficiency than full Al-BSF cells (~0.9% vs ~0.6%) because the degradation in bulk lifetime also erodes the benefit of superior BSRV in PERC cells. Three main regeneration conditions involving the combination of heat and light ($75^{\circ}C/1\;Sun/48h$, $130^{\circ}C/2\;Suns/1.5h$ and $200^{\circ}C/3\;Suns/30s$) were implemented to eliminate LID loss due to BO defects. Low temperature/long time ($75^{\circ}C/48h$) and high temperature/short time ($200^{\circ}C/30s$) regeneration process was unable to reach 100% stabilization. The intermediate temperature/time ($130^{\circ}C/1.5h$) generation achieved nearly full recovery and stabilization (over 99%) for both full Al-BSF and PERC cells. We discussed the effect of temperature, time and suns in regeneration mechanism for two cells.

• Current Photovoltaic Research
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• 제6권4호
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• pp.94-101
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• 2018

Light elevated temperature induced degradation (LeTID) was noted as an issue in multi-crystalline silicon solar cells (MSSC) by Ram speck in 2012. In contrast to light induced degradation (LID), which has been researched in silicon solar cells for a long time, research about both LeTID and the mechanism of LeTID has been limited. In addition, research about LeTID in single-crystalline silicon solar cells (SSSC) is even more limited. In order to improve understanding of LeTID in SSSC with a passivated emitter rear contact (PERC) structure, we fabricated four group samples with boron and oxygen factors and evaluated the solar cell characteristics, such as the cell efficiency, $V_{oc}$, $I_{sc}$, fill factor (FF), LID, and LeTID. The trends of LID of the four group samples were similar to the trend of LeTID as a function of boron and oxygen.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권3호
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• pp.75-80
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• 2019

친환경 및 고효율의 장점 때문에 신재생 에너지원으로 널리 사용되고 있는 실리콘 태양 전지는 모듈을 직렬 연결하여 발전할 때 500-1,500 V의 전압이 걸리게 된다. 모듈 프레임과 태양 전지 사이에 걸린 이러한 고전압 차에 의해 장시간 가동시 효율 및 최대 출력이 감소하는 현상인 potential-induced degradation(PID)은 실리콘 태양 전지의 수명을 단축시키는 주요 원인 중 하나로 알려져 있다. 특별히 전면 유리의 $Na^+$ 이온이 고전압에 의해 반사방지막을 거쳐 실리콘 내부로 확산하여 실리콘 내부 적층 결함 등에 축적되는 것이 PID의 원인으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 p-형 PERC(passivated emitter and rear contact) 구조 실리콘 태양전지를 대상으로 $Na^+$ 이온의 확산 장벽으로 작용할 수 있는 $SiO_x$층이 p-n 접합과 반사방지막 사이에 삽입되었을 때 그 두께가 PID 현상 완화에 미치는 영향을 연구하였다. 96 시간 동안 1,000 V의 전압을 연속적으로 가한 후 병렬 저항, 효율 및 최대 출력을 측정한 결과 삽입된 $SiO_x$ 장벽층의 두께가 7-8 nm 이상일 때 비로소 PID 현상이 효과적으로 완화되는 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.364.1-364.1
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• 2014

고효율 태양전지로 가기 위해서는 태양전지의 후면 패시베이션은 중요한 역할을 한다. 후면 패시베이션 막으로 사용되는 $Al_2O_3$ 막은 $Al_2O_3/Si$ 계면에서 높은 화학적 패시베이션과 Negative Fixed Charge를 가지고 있어 적합한 Barrier막으로 여겨진다. 하지만 이후에 전면 Metal paste의 소성 공정에 의해 $800^{\circ}C$이상 온도를 올려주게 됨에 따라 $Al_2O_3$ 막 내부에 결합되어 있던 수소들이 방출되어 blister가 생성되고 막 질은 떨어지게 된다. 우리는 blister가 생성되는 것을 방지하기 위한 방법으로 PECVD 장비로 SiNx를 증착하는 공정 중에 $N_2O$ 가스를 첨가하여 SiON 막을 증착하였다. SiON막은 $N_2O$가스량을 조절하여 막의 특성을 변화시키고 변화에 따라 소성시 막에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 공정을 위해 $156{\times}156mm2$, $200{\mu}m$, $0.5-3.0{\Omega}{\cdot}cm$ and p-type 단결정 실리콘 웨이퍼를 사용하였고, $Al_2O_3$ 막을 올리기 전에 RCA Cleaning 실행하였다. ALD 장비를 통해 $Al_2O_3$ 막을 10nm 증착하였고 RF-PECVD 장비로 SiNx막과 SiON막을 80nm 증착하였다. 소성로에서 $850^{\circ}C$ ($680^{\circ}C$) 5초동안 소성하고 QSSPC를 통해 유효 반송자 수명을 알아보았다.