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플라스틱 기판 위에 a-Si:H/a-SiGe:H 이중 접합 구조를 갖는 박막 태양전지 제작
Fabrication of a-Si:H/a-Si:H Tandem Solar Cells on Plastic Substrates 원문보기

한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집, 2011 May 26, 2011년, pp.104.1 - 104.1  

김용현 (주성엔지니어링) ,  김인기 (주성엔지니어링) ,  편승철 (주성엔지니어링) ,  함창우 (주성엔지니어링) ,  김성배 (주성엔지니어링) ,  박원석 (주성엔지니어링) ,  박창균 (주성엔지니어링) ,  강형동 (주성엔지니어링) ,  유천 (국방과학연구소) ,  강승호 (국방과학연구소) ,  김성원 (에스케이씨코오롱피아이) ,  원동영 (에스케이씨코오롱피아이) ,  최영 (우일하이테크

초록
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가볍고, 유연성(flexibility)을 갖는 박막(thin film)형 플랙서블 태양전지(flexible solar cell)는 상황에 따른 형태의 변형이 가능하여, 휴대가 간편하고, 기존 혹은 신규 구조물의 지붕(rooftop)등에 설치가 용이하여, 차세대 성장 동력 분야에서 각광받고 있다. 그러나 아직까지 플랙서블 태양전지는 제작시 열에 의한 기판의 변형, 기판 이송시 너울 현상, 대면적 패터닝(patterning) 기술 등 많은 어려움 등으로 웨이퍼나 글라스 기판에 제조된 태양전지 대비 낮은 광전환 효율을 갖는다. 따라서 본 연구에서는 플랙서플 태양전지 성능개선을 위해 3.5세대급 ($450{\times}450cm^2$) 스퍼터(sputter), 금속유기 화학기상장치 (MOCVD), 플라즈마 화학기상장치 (PECVD), 레이저 가공장치 (Laser scriber)를 이용하여 a-Si:H/a-SiGe:H 이중접합(tandem)을 갖는 태양전지를 제작하였고, 광 변환효율 특성을 평가하였다. 전도도(conductivity), 라만(Raman)분광 및 UV/Visible 분광 분석을 통하여 박막의 전기적, 구조적, 광학적 물성을 평가하여 단위박막의 물성을 최적화 했다. 또한 제작된 태양전지는 쏠라 시뮬레이터 (Solar Simulator)를 이용하여 성능 평가를 수행하였고, 상/하부층의 전류 정합 (current matching)을 위해 외부양자효율 (external quantum efficiency) 분석을 수행하였다. 제작된 이중접합 접이식 태양전지로 소면적($0.25cm^2$)에서 8.7%, 대면적($360cm^2$ 이상) 8.0% 이상의 효율을 확보하였으며, 성능 개선을 위해 대면적 패턴 기술 향상 및 공정 기술 개선을 수행 중이다.

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