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문제 정의
- 물론 두 가지를 동시에 달성할 수 있다면 더 말할 나위 없이 좋을 것이다. 먼저 공정비용을 개선하는 방법에 대하여 기술하고자 한다. 태양전지 소재 가격은 국제 시세에 의해 정해지게 된다.
- 이러한 방식으로 나노소재를 이용한 이종금속 쇼트키 태양전지는 2009년 본 연구실에서 처음으로 발표하였다 [4]. 반도체 나노소재와 금속의 접합으로 쇼트키접합을 구현한 것으로, 단종금속접합 (Homo-metal junction)에서 발생하는, 전계형성과 그의 상쇄현상을 해결하기 위한 것이다. 이종의 금속으로 반도체-금속 간의 전계를 양방향에서 형성하고, 전자와 정공의 흐름을 동일방향으로 일치시켜서, 캐리어 흐름을 효과적으로 제어할 수 있다.
- 본 연구는 신개념의 쇼트키 태양전지를 연구에 관한 것인데, 기존 박막 태양전지와는 도핑 (P/N doping) 과정과 후면전극 생성 공정을 생략할 수 있는 장점이 있다 (그림 8).
- 두 번째로는 전계 발생을 위해 극성을 부여하는 공정이 필요하다. 본 연구실에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, 잉크젯 프린팅 방식을 이용한 나노소재 태양전지에 관한 연구를 선행하였다 (그림 11). 나노소재가 포함된 잉크를 대면적 배열방식인 잉크젯 프린팅을 이용하여 넓은 면적에 배열하였다 [4,5].
- 본 연구실에서는 투명전극 (Transparent conductive oxide, TCO)을 이용하여, 상기에 제기된 문제를 해결하고, 장점을 최적화하고자 하였다. TCO 물질은 1세대 (웨이퍼 형태)의 태양전지에서는 흔히 사용되지 않거나, 산요 (Sayno)의 HIT cell에서처럼 선택적으로 이용된다.
- 본 필자는 신개념 태양전지 기술에 대해 소개하고자 한다. 효율적인 태양전지는 크게 공정비용저감과 효율 향상으로 접근이 가능하다.
- 나머지가 공정비용인데, 이를 축소하는 방법에서 접근할 수 있겠다. 이와 함께 입사광 이용 최적화를 통한 고효율태양전지 방안에 대해서도 설명하고자 한다.
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