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제안 방법
- Centrotherm에서 제작한 PECVD 시스템을 이용 하여 수소가 풍부한 SiNx 박막을 증착하였다. 수평 형 튜브형태의 PECVD 퍼니스(furnace)는 12.
- 스크린프린팅 방법으로 제작한 다결정 실리콘 태양전지의 반사방지막과 기판의 패시베이션을 위 해 PECVD SiK 박막을 도입하였다. SiN.v 박막 증 착 시, 전체 가스의 유량은 고정시키면서 가스 유 량비, R을 0.091 〜0.235 범위에서 변화시켰다. 박막 의 굴절률은 R=0.
- SiNx 박막의 굴절률을 변화시키기 위해 공 정 가스의 유량비 CR=[SiH4]/[NH:』) 를 변화시켰는 데, 공정 가스의 전체 유량은 4, 200 seem으로 고정 하였다. SiNx 박막의 굴절률과 두께는 타원계 (ellipsometer) 시스템을 이용하여 측정하였다.
- 증착온도는 400 - 450 °C 사이에서 조정 하였다. SiNx 박막의 굴절률을 변화시키기 위해 공 정 가스의 유량비 CR=[SiH4]/[NH:』) 를 변화시켰는 데, 공정 가스의 전체 유량은 4, 200 seem으로 고정 하였다. SiNx 박막의 굴절률과 두께는 타원계 (ellipsometer) 시스템을 이용하여 측정하였다.
- 본 연구에서는 서로 다른 굴절률을 갖는 4 그룹 의 SiN( 박막을 실란 가스와 암모니아 가스의 유 량비를 변화시키면서 준비하였디-. 금속전극을 형성 하기 위하여 기판의 전면과 후면에 각각 은(Ag) paste와 알루미늄(Al) paste를 스크린프린팅 하였 다. 세 가지의 열처리공정, 즉 SiK- 열처리, 후면의 A1 열처리, 전면의 Ag firing-through 공정은 본 태양전지 제조 공정에서는 한번의 열처리 공정으 로 동시에 수행하였다.
- n형의 에미터는 고온에서 POCh 원료를 사용하여 인(phosphorus)을 도핑함으로써 형성하였다. 기판 표면의 sheet 저항은 phosphorus silicate glass(PSG)를 에칭한 후 30 2/D 정도가 되도록 조절하였다. 에미터 형성 후에 특정한 굴절 률을 갖는 SiNv 박막을 약 800 A 의 두께로 증착 하였다.
- 본 연구에서는 스크린프린팅 방법으로 다결정 실리콘 태양전지를 제작할 때 SiNv 박막을 굴절률 을 변화시키면서 적용하였다. 낮은 표면반사율과 연관 지어 가장 최적화된 패시베이션 조건을 알아 보고 다결정 실리콘 태양전지의 효율이 증가되는 원인을 분석하였다.
- 본 연구에서는 서로 다른 굴절률을 갖는 4 그룹 의 SiN( 박막을 실란 가스와 암모니아 가스의 유 량비를 변화시키면서 준비하였디-. 금속전극을 형성 하기 위하여 기판의 전면과 후면에 각각 은(Ag) paste와 알루미늄(Al) paste를 스크린프린팅 하였 다.
- 본 연구에서는 스크린프린팅 방법으로 다결정 실리콘 태양전지를 제작할 때 SiNv 박막을 굴절률 을 변화시키면서 적용하였다. 낮은 표면반사율과 연관 지어 가장 최적화된 패시베이션 조건을 알아 보고 다결정 실리콘 태양전지의 효율이 증가되는 원인을 분석하였다.
- 금속전극을 형성 하기 위하여 기판의 전면과 후면에 각각 은(Ag) paste와 알루미늄(Al) paste를 스크린프린팅 하였 다. 세 가지의 열처리공정, 즉 SiK- 열처리, 후면의 A1 열처리, 전면의 Ag firing-through 공정은 본 태양전지 제조 공정에서는 한번의 열처리 공정으 로 동시에 수행하였다. 이렇게 제작된 다결정 실리 콘 태양전지의 효율은 solar simulator와 양자효율 측정시스템을 이용하여 확인하였다.
- 스크린프린팅 방법으로 제작한 다결정 실리콘 태양전지의 반사방지막과 기판의 패시베이션을 위 해 PECVD SiK 박막을 도입하였다. SiN.
- 그림 1은 서로 다른 유량비에 따라 다결정 실리 콘 기판 위에 증착시킨 SiNv 박막의 굴절률을 보 여준다. 실란 가스의 유량은 150 seem의 간격으로 350 seem부터 800 seem까지 증가시켰는데, 실란 가스와 암모니아 가스의 전체 유량은 4, 200 seem 으로 고정시켰다. 즉 실란 가스와 암모니아 가스의 혼합 가스의 유량비, R을 0.
- 세 가지의 열처리공정, 즉 SiK- 열처리, 후면의 A1 열처리, 전면의 Ag firing-through 공정은 본 태양전지 제조 공정에서는 한번의 열처리 공정으 로 동시에 수행하였다. 이렇게 제작된 다결정 실리 콘 태양전지의 효율은 solar simulator와 양자효율 측정시스템을 이용하여 확인하였다.
- 실란 가스의 유량은 150 seem의 간격으로 350 seem부터 800 seem까지 증가시켰는데, 실란 가스와 암모니아 가스의 전체 유량은 4, 200 seem 으로 고정시켰다. 즉 실란 가스와 암모니아 가스의 혼합 가스의 유량비, R을 0.091-0.235 범위에서 변화시켰다. R=0.
- 태양전지로부터의 전류밀도와 관련된 정보를 얻 기 위해, 파장에 따른 태양전지의 외부양자효율 (external quantum efficiency)을 측정하였다. 그림 4에 보는 바와 같이 적외선 파장 영역에서는 SiNx 증착조건에 따른 태양전지의 외부양자효율은 별다 른 차이를 보여주지 않고 있다.
- 그림 2는 스크린프린팅 방법으로 전극 을 만들고 PECVD SiNx 박막을 반사방지막으로 사용한 다결정 실리콘 태양전지의 효율 분포를 보 여주고 있다. 효율은 각 그룹 내의 10 셀의 평균으 로 구했고, 그룹 내의 표준편차를 동시에 나타내었 다. 태양전지의 효율은 실란 가스의 유량이 350 seem CR=0.
대상 데이터
- 본 연구에서는 하나의 SiNx 증착 조건에서 10 셀씩 제작하여, 4 조건으로 총 40 셀의 태양전지를 준비하였다. 그림 2는 스크린프린팅 방법으로 전극 을 만들고 PECVD SiNx 박막을 반사방지막으로 사용한 다결정 실리콘 태양전지의 효율 분포를 보 여주고 있다.
- 스크린프린팅 태양전지를 제작하기 위한 기판으 로는 두께가 320-350 卩m이고 비저항이 0.7~ 1.0 Qcm인 p형 다결정 실리콘 기판을 사용하였다. 먼 저 알칼리 용액으로 기판 표면의 saw damage를 제거하였다.
- 에미터 (emitter) 확산 공정 전에 RCA I , RCA U, HF 용액으로 기판을 세척하는데, 각각 기판 표면의 유 기물, 금속 불순물, . 실리콘 산화막을 제거하기 위 해 사용하였다. n형의 에미터는 고온에서 POCh 원료를 사용하여 인(phosphorus)을 도핑함으로써 형성하였다.
- 기판 표면의 sheet 저항은 phosphorus silicate glass(PSG)를 에칭한 후 30 2/D 정도가 되도록 조절하였다. 에미터 형성 후에 특정한 굴절 률을 갖는 SiNv 박막을 약 800 A 의 두께로 증착 하였다.
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