[논문]SOD(Spin On Doping)법을 이용한 저가 고효율 태양전지에 관한 연구

박성현; 김경해; 문상일; 김대원; 이준신

SOD(Spin On Doping)법을 이용한 저가 고효율 태양전지에 관한 연구
A Study of low cost and high efficiency Solar Cell using SOD(spin on doping) 원문보기

박성현 (성균관대학교 정보통신공학부) , 김경해 (성균관대학교 정보통신공학부) , 문상일 (성균관대학교 정보통신공학부) , 김대원 (성균관대학교 정보통신공학부) , 이준신 (성균관대학교 정보통신공학부)

High temperature Kermal diffusion from $POCl_3$ source usually used for conventional process through put of a cell manufacturing line and potentially reduce cell efficiency through bulk like time degradation. To fabricate high efficiency solar cells with minimal thermal processing, spin-on-doping(SOD) technique can be employed to emitter diffusion of a silicon solar cell. A technique is presented to emitter doping of a mono-crystalline solar cell using spin-on doping (SOD). Moreover it is shown that the sheet resistance variation with RTA temperature and time fer mono-crystalline and multi-crystalline silicon samples. This novel SOD technique was successfully used to produces 11.3% efficiency l04mm by 104mm size mono-crystalline silicon solar cells.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

변환 효율을 높이기 위해서 여러 가지공정상의 기술들이 발전하고 있지만 본 논문에서는 태양전지의 효율과 태양전지 구조의 군간을 이루고있는 에미터(emitter) 형성을 위한 도핑에 대해서 연구하였다.
본 논문에서는 도핑을 하는 방법을 기존의 높은 온도에서 실시하던 것을 SOD(Spin on Doping) 법을 이용하여 도핑온도(doping temperature)를 줄이는 동시에 산업적인 양산에도 기여할 수 있는. 도핑을 연구하였다.

제안 방법

SOD 방법을 사용하였다. SOD 방법을 통해서 도핑을 할 때에 최적의 도핑농도를 결정하기 위하여 열처리 온도와 시간에 따른 도핑 값을 살펴보았다. 단결정 실리콘 기판에 있어서는 8历P에서 2분 동안 열처리를 할 때 28Q/cm²의 에미터면저항을 얻을 수 었었다.
다음 공정으로 SOD(Spin on Doping)공정을 spin 속도는 3000rpm, 시간은, 30초동안 시행을 하였으며, 그 시료를 오븐에서 1&)도에서 15분 동안 건조시켰다. 그 후에 급속 열처리로 (Rapid thermal furnace) 에서 확산 온도 (diffusion temperature)를 800P 에서 95CFC까지 가변하여 실험하였고, 시간(diffusion time)은 30초에서 20분까지 가변하여 도핑의 최적조건 (best condition)을 연구하였다. 후에 열처리 과정에서 생긴 PSG를 제거하기 위해 BHF(Buffer HF)로 20초동안 처리하였고, 이 시료의 표면 저항을 4분 탐침법(4 point probe)으로 측정하였다.
water에 각각 담구고 ultra sonic으로 3분 동안 세척으로 세척하였다. 그리고 자연 산화막을 제거하기 위해 BHF(Buffer HI0에 30초 동안담굼 처리를 하였다. 다음 공정으로 SOD(Spin on Doping)공정을 spin 속도는 3000rpm, 시간은, 30초동안 시행을 하였으며, 그 시료를 오븐에서 1&)도에서 15분 동안 건조시켰다.
다결정 실리콘 웨이퍼와 단결정 실리콘 웨이퍼에서의 도핑 후 면저항을 비교하였다[2〕.
그리고 자연 산화막을 제거하기 위해 BHF(Buffer HI0에 30초 동안담굼 처리를 하였다. 다음 공정으로 SOD(Spin on Doping)공정을 spin 속도는 3000rpm, 시간은, 30초동안 시행을 하였으며, 그 시료를 오븐에서 1&)도에서 15분 동안 건조시켰다. 그 후에 급속 열처리로 (Rapid thermal furnace) 에서 확산 온도 (diffusion temperature)를 800P 에서 95CFC까지 가변하여 실험하였고, 시간(diffusion time)은 30초에서 20분까지 가변하여 도핑의 최적조건 (best condition)을 연구하였다.
도핑을 연구하였다. 단결정 실리콘과 다결정 실리콘으로 나누어서 실험하여 면저항을 최적화하였으며, 가장 면저항이 좋은 셈플로 11.3%의 효율을 갖는 104mm乂104皿1크기의 태양전지를 제작하였다. 또한 동일 조건의 시료에 실리콘 나이트라이드 (SiNx) 반사방지 막(anti-reflection coating)을 형성하여 14%이상의 효율을 갖는 104祯><104 毗 크기의 태양전지를 제작하였다.
단결정 웨이퍼에 있어서는 경 면(polishing) 처리를 하지 않고 texture를 하고 동일한 실험 조건으로 반복 실험을 하였다.
3%의 효율을 갖는 104mm乂104皿1크기의 태양전지를 제작하였다. 또한 동일 조건의 시료에 실리콘 나이트라이드 (SiNx) 반사방지 막(anti-reflection coating)을 형성하여 14%이상의 효율을 갖는 104祯><104 毗 크기의 태양전지를 제작하였다.
있다. 앞에서의 다결정 실험을 기초로 하여 온도 구간을 840P에서 8601까지 실험을 하였고, 2분 동안 열처리를 하였다. 온도가 높아짐에 따라 면저항이 감소함을 볼 수 있다.
그 후에 급속 열처리로 (Rapid thermal furnace) 에서 확산 온도 (diffusion temperature)를 800P 에서 95CFC까지 가변하여 실험하였고, 시간(diffusion time)은 30초에서 20분까지 가변하여 도핑의 최적조건 (best condition)을 연구하였다. 후에 열처리 과정에서 생긴 PSG를 제거하기 위해 BHF(Buffer HF)로 20초동안 처리하였고, 이 시료의 표면 저항을 4분 탐침법(4 point probe)으로 측정하였다.
후에 일반적인 유기 세척법(Acetone, methanol alcohol, D.I. water에 각각 담구고 ultra sonic으로 3분 동안 세척으로 세척하였다. 그리고 자연 산화막을 제거하기 위해 BHF(Buffer HI0에 30초 동안담굼 처리를 하였다.

이론/모형

본 논문에서는 태양전지의 에미터 제작에 있어서 SOD 방법을 사용하였다. SOD 방법을 통해서 도핑을 할 때에 최적의 도핑농도를 결정하기 위하여 열처리 온도와 시간에 따른 도핑 값을 살펴보았다.

성능/효과

단결정 살리콘 웨이퍼 위의 에미터충의 도핑균일도를 측정하였을 때 표1과 같이 4% 이하의균일도 오차롤 얻을 수 있었다.
SOD 방법을 통해 얻어진 도핑의 균일도는 4%이하의 값을 가졌다. 반사방지막 없이 제작된 태양전지의 효율은 11.4% 이고, 반사방지막을 증착하여 제작된 태양전지의 효율은 13.7%의 효율을 보였다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

SOD(Spin On Doping)법을 이용한 저가 고효율 태양전지에 관한 연구
A Study of low cost and high efficiency Solar Cell using SOD(spin on doping) 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

이론/모형

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

SOD(Spin On Doping)법을 이용한 저가 고효율 태양전지에 관한 연구 A Study of low cost and high efficiency Solar Cell using SOD(spin on doping) 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

이론/모형

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

SOD(Spin On Doping)법을 이용한 저가 고효율 태양전지에 관한 연구
A Study of low cost and high efficiency Solar Cell using SOD(spin on doping) 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper