![Fig. 2 TEM crosssection of silicon nanocrystalline quantum dot thin film. The image is also found in the ref. [6]](http://ocean.kisti.re.kr/downfile/bibText/solar/TOONB4/2019/v39n1/TOONB4_2019_v39n1_1_f0002.png "Fig. 2 TEM crosssection of silicon nanocrystalline quantum dot thin film. The image is also found in the ref. [6]")
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박막 실리콘 태양전지의 광열화현상 연구: 비정질 실리콘 태양전지 및 나노양자점 실리콘 박막 태양전지
Study of Light-induced Degradation in Thin Film Silicon Solar Cells: Hydrogenated Amorphous Silicon Solar Cell and Nano-quantum Dot Silicon Thin Film Solar Cell
원문보기
한국태양에너지학회 논문집 = Journal of the Korean Solar Energy Society, v.39 no.1, 2019년, pp.1 - 9
Abstract
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Light induced degradation is one of the major research challenges of hydrogenated amorphous silicon related thin film silicon solar cells. Amorphous silicon shows creation of metastable defect states, originating from elevated concentration of dangling bonds during light exposure. The metastable def...
주제어
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AI 본문요약
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문제 정의
- 본 연구에서는 상기한 방법으로 제작한 실리콘 나노양자점 박막을 이용하여 태양전지를 구현하고 비정질 실리콘과의 광 열화현상을 비교하였다.
- 본 연구에서는 이를 개선하기 위해 박막 내 전기적/광학적 특성을 비정질 실리콘에 가깝게 유지하면서 나노양자점을 함유하는 실리콘 나노양자점 박막 태양전지를 구현하고 비정질 실리콘과의 광 열화현상을 비교하였다. 특히, 기존의 나노결정질(nc-Si:H) 또는 미세결정질(µc-Si:H) 태양전지와는 차별화된 실리콘 나노양자점 재료를 제작하여 태양전지에 응용하였다.
- 본 연구에서는 플라즈마를 통해 합성한 실리콘 나노양자점 박막과 나노양자점 박막 태양전지를 제작하였다. 박막과 태양전지의 특성분석, 효율 개선을 위해 플라즈마 임피던스 분석, TEM단면분석 및 광열화실험 등을 수행하였다.
질의응답
| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 비정질 실리콘의 광열화현상의 특징은? | 비정질 실리콘의 광열화현상은 1977년 Staebler와 Wronski에 의해 처음 보고되었기 때문에 Staebler-Wronski effect (SWE)라고 부른다1,2). 비정질 실리콘의 광열화현상은 기본적으로는 빛 조사에 의한 박막 내 준안정 결함밀도 (metastable defect density)의 증가이며, 이 결함밀도가 재결합 센터의 역할을 하기 때문에 실리콘 박막의 전기적 품질을 열화시킨다3). 가장 널리 알려진 메커니즘은 실리콘-수소결합 전환 모델 (Si-H bond switching model)로써, 광 조사시 광여기 전하의 재결합에너지에 의해 박막 내 존재하는 Si-H 결합의 상태가 변하여 댕글링 본드 (dangling bond)를 형성한다는 설명이다4). | |
| 비정질 실리콘의 광열화현상이란? | 비정질 실리콘의 광열화현상은 1977년 Staebler와 Wronski에 의해 처음 보고되었기 때문에 Staebler-Wronski effect (SWE)라고 부른다1,2). 비정질 실리콘의 광열화현상은 기본적으로는 빛 조사에 의한 박막 내 준안정 결함밀도 (metastable defect density)의 증가이며, 이 결함밀도가 재결합 센터의 역할을 하기 때문에 실리콘 박막의 전기적 품질을 열화시킨다3). 가장 널리 알려진 메커니즘은 실리콘-수소결합 전환 모델 (Si-H bond switching model)로써, 광 조사시 광여기 전하의 재결합에너지에 의해 박막 내 존재하는 Si-H 결합의 상태가 변하여 댕글링 본드 (dangling bond)를 형성한다는 설명이다4). | |
| 비정질 실리콘이 태양전지의 광 흡수층 재료로 각광받는 이유는? | 비정질 실리콘 (Hydrogenated amorphous silicon, a-Si:H)은 박막 실리콘계 태양전지의 광 흡수층 재료로 각광받는 재료이다. 대표적인 이유로는 첫 번째로 결정질 실리콘에 비해 높은 광흡수계수(absorption coefficient)를 가진다는 점에 있으며, 두 번째로는 플라즈마 화학기상증착 (PECVD, plasma enhanced chemical vapor deposition) 공정을 통한 저온공정으로 대면적화 및 양산화에 유리 하다는 점이다. |
참고문헌 (11)
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Kim, K. H., Kasouit, S., Johnson, E. V., and Roca i Cabarrocas, P. Substrate Versus Superstrate Configuration for Stable Thin Film Silicon Solar Cells, Solar Energy Materials and Solar Cells, Vol. 119, p. 124, 2013.
저자의 다른 논문 :
- [본원] 대전광역시 유성구 대학로 245 한국과학기술정보연구원
- [분원] 서울시 동대문구 회기로 66 한국과학기술정보연구원
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