초록 ▼

용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

고효율 태양전지를 제작하기 위해서는 각 공정의 변수들을 최적화해야만 하며 그 중에서도 태양전지의 PN접합을 형성하는 도핑 공정과 전극형성이 매우 중요하다. 도핑 공정은 태양전지가 빛에 의해 캐리어를 생성할 수 있도록 PN접합을 형성하는 중요한 공정 중 하나이며, 도핑 공정에서 같은 저항대를 형성 한다 하더라도 POCl3의 선 ...

고효율 태양전지를 제작하기 위해서는 각 공정의 변수들을 최적화해야만 하며 그 중에서도 태양전지의 PN접합을 형성하는 도핑 공정과 전극형성이 매우 중요하다. 도핑 공정은 태양전지가 빛에 의해 캐리어를 생성할 수 있도록 PN접합을 형성하는 중요한 공정 중 하나이며, 도핑 공정에서 같은 저항대를 형성 한다 하더라도 POCl3의 선 증착 시간에 따라 캐리어의 수명이 달라질 수 있기 때문에 이를 최적화 하여야만 한다. 그 밖에 고효율화를 위한 방안으로는 금속전극 형성이 매우 중요한데 후면전극은 실리콘 전면에 도포되어 균일한 확산 깊이를 형성하였을 때 개방전압 상승을 기대할 수 있고 전면전극은 적절하게 반사방지막을 식각하여 에미터층과 옴성접촉을 유도하였을 때 낮은 접촉저항으로 인한 충실도의 향상을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 단결정 실리콘 태양전지에서 PN접합 형성 시 고효율화를 위한 에미터 형성 및 POCl3 선 증착 시간에 따른 효율과의 상관관계를 비교 분석하였으며 선 증착 시간에 따라 캐리어수명과 변환효율을 고려하였을 때 가장 좋은 시간대를 찾을 수 있었다. 스크린 프린팅 공정에서는 전극의 종횡비가 개선될 경우 태양광의 유효입사면적이 증가하여 빛의 흡수량을 높일 수 있으므로 개방전압 및 전류 상승 효과를 얻을 수 있다. 따라서 각각의 인쇄 조건을 가변하여 실험한 결과, 최적의 종횡비를 찾을 수 있었다. 전극형성 후에 소결온도 프로파일은 에미터 층과 전극 간에 옴성 접촉을 형성하는 중요한 공정이다. 전극형성에 사용되는 Ag 페이스트에는 약 70% 이상의 금속 파우더와 그 외 바인더, 글래스 프릿, 솔벤트 등을 포함하여 혼합되어 있는데 그 중 글래스 프릿 성분은 온도에 반응하여 반사방지막을 식각하는 역할을 하게 된다. 소결 공정에서 최초 글래스 프릿이 반응할 수 있도록 충분한 온도 상승과 유지시간을 거쳤으며 이후 Ag 성분이 온도에 반응하여 에미터층과 옴성 접촉을 하기 위해 급격히 온도를 상승시키는 온도 프로파일을 형성하였다. 소결 온도 변화에 의해 제작된 태양전지 셀효율은 유지온도 430°C, 유지시간 12초, 최대상승온도 720°C에서 가장 높은 16.76%의 효율을 얻었으며, 도핑공정의 60 Ω/□ 의 면저항에서 선 증착시간을 22분으로 하였을 때 17.05%의 가장 높은 변환효율을 얻을 수 있었다. 이를 바탕으로 스크린 프린팅에서 그리드 전극 간 간격을 1.6 mm, 1.8 mm, 2.0 mm로 제작한 결과, 1.6 mm에서 가장 좋은 특성인 개방전압 0.613 V, 단락전류밀도 37.10 mA/cm2, 충실도 76.77%로서 17.48%의 변환효율을 얻을 수 있었다.

주제어