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- 저자 : 양종우 (검색결과 2 건)
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본 연구에서는 기판 재료로써 비저항이 0.5-3.0 Ω․cm의 p-type B-doped 다결정 실리콘 웨이퍼 (156×156 mm2)를 사용하였으며, 태양전지 효율을 향상시키기 위하여 전극형성 공정에서 두 가지 새로운 공정을 적용하여 시험 제작한 후 특성을 측정, 비교하고자 하였다. 첫째, 전면전극 형성에서 전극 면적비에 의한 shadowing loss를 줄이기 위하여, 전면전극 인쇄 공정에서 double/triple screen printing을 적용하여 finger와 bus bar의 선폭을 줄이고 높이를 높임으로써(high aspect-ratio) 효율을 향상시키고자 시도하였다. 둘째, 기존의 양산 공정에서 사용되는 후면 full Al-BSF 구조 대신에 local Al-BSF 구조를 적용하여 cell 후면에서 발생되는 재결합 (recombination)에 의한 손실을 줄이고, 소수캐리어들의 life time을 향상시키고자 시도하였다. 이를 위하여 후면에 PECVD 공정으로 a-Al2O3/p-SiNx로 구성된 dielectric-stack layer passivation 을 형성시켜 효율을 향상시키고자 하였다. 먼저, multi-screen printing 공정을 적용하여 기존 전극의 shadowing loss를 기존의 6.8%에서 5.4%로, 최대 1.4% 까지 낮출 수 있었으며, 이를 통해 Isc에서도 8.658A를 얻음으로써 변환효율 ()에서도 최고 15.9%의 효율을 얻을 수 있었다. Local Al-BSF를 적용한 새로운 후면 전극구조를 갖는 셀에서는, negative charge를 갖는 a-Al2O3 에 의한 field-effect passivation 효과를 이용하여 후면에서 electron-hole pair의 재결합률이 감소된 것으로 보여지며, 동시에 a-Al2O3/ p-SiNx 로 구성된 stack layer passivation을 통하여 hole의 포집률을 증가시킬 수 있었고, 후면 Al 전극을 국부적으로 형성시킴으로써 wafer bowing을 최소화 시킬 수 있었다. 그 결과, fill factor (F.F.) 값에서 reference cell (full BSF 적용)의 71.4% 보다 2.7% 높은 74.1% 값을 갖는 연구용 cell (local BSF 적용)을 얻을 수 있었으며, 변환 효율 ()에서 reference cell 대비 0.6% 높은 15.6%의 cell을 얻을 수 있었다. 후면 dielectric-stack에서 선택적으로 dot removal을 위한 etch 공정 개발과정에서 CO2 / Nd-YAG laser ablation, sceen-printed paste etch 등 다양한 방법들이 사용되었고, 이를 위한 Al paste와 etch paste들의 소재 개발도 시도되었다. 본 연구에서 제작한 cell 효율은 edge isolation과 forming gas anneal (FGA) 공정이 적용되기 전에 측정된 것이므로, 향후 이들 두 공정이 추가된 이후에는 전기적 특성과 광 변환효율이 더 향상될 것으로 기대한다.
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