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Glass / p μc-Si:H 특성에 따른 i μc-Si:H 층 및 태양전지 특성변화 분석
장지훈(Jang, J.H.),이지은(Lee, J.E.),김영진(Kim, Y.J.),정진원(Jung, J.W.),박상현(Park, S.H,),조준식(Cho, J.S.),윤경훈(Yoon, K.H.),송진수(Song, J.),박해웅(Park, H.W.),이정철(Lee, J.C.) 한국신재생에너지학회 2009 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.06
PECVD를 이용하여 제조된 미세결정질 p-i-n 실리콘 박막 태양전지에서, p 층은 태양전지의 윈도우 역할 및 그 위에 증착될 i {mu}c-Si:H 층의 'seed'층 역할을 수행하기 때문에, p층의 구조적 및 전기적, 광학적 특성은 태양전지의 전체 성능에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 SiH₄ 농도를 변화시켜 각기 다른 결정 특성을 갖는 p {mu}c-Si:H층을 제조하고 그 위에 i {mu}c-Si:H 층을 증착하여 p층의 결정 특성변화와 그에 따른 i {mu}c-Si:H 층 및 'superstrate' p-i-n 미세결정질 실리콘 박막 태양전지의 특성 변화를 조사하였다. P층의 경우, SiH₄ 농도가 증가함에 따라 결정분율 (Xc)이 감소하여 비정질화되었으며 그에 따라 dark conductivity가 감소하는 경향을 나타내었다. 각기 다른 결정분율을 가지는 p 'seed' 층 위에 증착된 태양전지는, p 'seed' 층의 결정분율이 증가함에 따라 개방전압, 곡선인자, 변환효율이 경향적으로 감소하였다. 이는 p 층 결정분율 변화에 따른 p/i 계면특성 저하 및 그 위에 증착되는 i {mu}c-Si:H 층의 결함밀도 증가 등에 따른 태양전지 특성 감소 때문인 것으로 판단되며, 이를 분석하기 위하여 i {mu}c-Si:H 층의 전기적, 구조적 특성 분석 및 태양전지의 dark I-V 특성 등을 분석하고자 한다.
실리콘 박막 광 흡수층 결정분율변화에 따른 미세 결정질 태양전지 특성분석
장지훈(Jang, J.H.),이지은(Lee, J.E.),박상현(Park, S.H.),조준식(Cho, J.S.),윤경훈(Yoon, K.H.),송진수(Song, J.),박해웅(Park, H.W.),이정철(Lee, J.C.) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.06
유리기판을 이용하여 제조되는 미세 결정질 실리콘 박막 태양전지에서 진성 반도체층(i {mu}c-Si:H layer, i층)은 태양전지의 광 흡수층으로 사용되기 때문에 그 특성은 매우 중요하다. 특히, i층의 결정분율 변화는 태양광의 흡수파장 및 효율을 결정하여 준다. 본 연구에서는 i층 증착시 SiH₄ 가스의 농도 변화 및 SiH₄ 가스 profiling을 통하여 i층의 결정분율을 변화하였으며, 이에 따른 i층 단위박막과 미세결정질 태양전지 특성변화를 분석 하였다. i층의 SiH₄ 가스 농도가 증가함에 따라 i층 단위박막의 결정분율은 증가하였으며, 전기 전도도는 감소하였다. 또한, i층의 SiH₄ 가스 농도를 점차 증가하며 profiling 하여 증착한 박막은 동일 가스 농도로 증착한 박막보다 전기 전도도가 감소하였고, 증착속도는 증가하였다. 이와 같은 다양한 i층들은 'Raman spectroscopy'를 통하여 결정분율 변화를 측정하였다. 또한, 이 박막들을 광 흡수층으로 사용하는 미세결정질 태양전지를 제조하고, 태양전지의 효율, 양자효율, 암전류 특성들을 단위박막 특성과 연계하여 분석하였다.