초록 ▼

IV. 연구개발결과
1 차년도
연구 내용 :
○ 기판 텍스처링 기술개발 및 단위 셀 제작 평가
- 투과율 : ≥ 90% @ 400-800 nm
- 반사율 : ≤ 10% @ 400-800 nm
- Roughness : 500nm ± 100nm
- 셀 변환효율 : ≥ 8%
연구 결과 :
• 기판 텍스처링 표준조건 확보 및 단위셀 제작, 평가
- 투과율 : ~ 95% @400~800nm
- 반사율 : ~ 5% @400~800nm
- Roughness : 500nm ± 10

IV. 연구개발결과
1 차년도
연구 내용 :
○ 기판 텍스처링 기술개발 및 단위 셀 제작 평가
- 투과율 : ≥ 90% @ 400-800 nm
- 반사율 : ≤ 10% @ 400-800 nm
- Roughness : 500nm ± 100nm
- 셀 변환효율 : ≥ 8%
연구 결과 :
• 기판 텍스처링 표준조건 확보 및 단위셀 제작, 평가
- 투과율 : ~ 95% @400~800nm
- 반사율 : ~ 5% @400~800nm
- Roughness : 500nm ± 100nm(~429nm)
- 셀 변환효율 : 9.3%

2차년도
연구 내용 :
○ 실리콘 제막 기술 개선 및 전극충 기술 개발을 통한 단위 셀 효율 개선
- 투과율 : ≥ 70% @ 400~800 nm
- 전기전도도 : ≥ 1x10³ Ω^-1cm^-1
- 셀 변환효율 : ≥ 9%
연구 결과 :
• 투명 전극층 중착 조건 확보 및 uc-Si 제막 조건 확보
- 투과율 : ≥ 85% @ 400~800 nm
-전기전도도: 4x10³ Ω^-1cm^-1
- 셀 변환효율 : 11.5%

3 차년도
연구 내용 :
○ See-Through타입 박막형 실리콘 태양전지 모듈 제작을 통한 최적구조 확립과 투과율 조절을 위한 공정기술 개발
- 투과율 : ≥ 10% @ 400~800 nm
- 셀 변환효율 : ≥ 10%
- 모듈 변환효율 : ≥ 7%
(@effective aperture area)
(모듈면적 : 100mm x 100mm)
연구 결과 :
• See-Through타입 박막형 실리콘 태양전지 모듈 제작을 통한 최적구조 확립과 투과율 조절을 위한 공정기술 개발
- 투과율 : Spectrophotometer를 이용하여 가시 광선대 파장에서 투과율을 측정함.
≥ 10% @ 400-800 nm
- 셀 변환효율 : 11.5%
- 모듈 변환효율 : BIPV 시제품 설계 및 성능 검사. Solar Simulator를 이용하여 측정. KTL 공인 성적서를 발급 받음.
8.3% (initial), 7.1% (stabilized)
(@ effective aperture area)
(모듈면적 : 1,100mm x 1,300mm)

4 차년도
연구 내용 :
o See-Through타입 박막형 실리콘 태양전지 모듈 효율개선 및 유리 접합기술 확보
- 투과율 : ≥ 14% @ 400~800 nm
- 개구율 : ≥ 20%
- 모듈 변환효율 : ≥ 8%
(©effective aperture area)
(모듈면적 : 1,100mm x 1,300mm)
연구 결과 :
• See-Through타입 박막형 실리콘 태양전지 모듈 효율개선 및 유리 접합기술 확보
- 투과율 : ≥ 15% @ 400~800 nm
- 개구율 : ≥ 20%
- 모듈 변환효율 : ≥ 8%
(@effective aperture area)
(모듈면적 : 1,100mm x 1,300mm)

5차년도 (당해 년도)
연구 내용 :
○ 유리 기판 대면적 태양전지 시제품 제작
- 모듈 광변환효율 : ≥ 8.5%
(@ effective aperture area)
- 투과율 : ≥ 20% (@ 400~800 nm)
- 개구율 : ≥ 30 % (패턴 개구율)
- 열관류율 : ≤ 1.5 W/(㎡K) @삼중구조

연구 결과 :
• 유리 기판 대면적 태양전지 시제품 제작
- 모듈 광변환효율 : ≥ 9.1%
(@ effective aperture area)
- 투과율 : ≥ 22.3% (@ 400~800 nm)
- 개구율 : ≥ 30 % (패턴 개구율)
- 열관류율 : ≤ 1.3 W/(㎡K) @삼중구조

(출처 : 요약문 9p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• 목차 ... 11
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 13
• 제1절 연구개발 개요 ... 13
• 제2절 연구개발의 중요성 ... 16
• 1. 기술적 측면 ... 16
• 2. 경제·산업적 측면 ... 16
• 3. 사회·문화적 측면 ... 17
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 제1절 국내 기술 및 산업 동향 ... 18
• 1. 시장 전망 ... 18
• 2. 기술전망 및 개발추이 ... 18
• 제2절 국외 기술 및 산업 동향 ... 20
• 1. 국외 시장 및 산업기술 동향 ... 20
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 25
• 제1절 유리기관 텍스처링 기술 ... 25
• 1. Sandblaster를 이용한 텍스처링 공정개발 ... 25
• 2. 텍스처링된 유리 기판의 특성 평가 ... 26
• 제2절 각 단위막 특성평가 ... 32
• 1. I 층 증착 및 특성평가 ... 32
• 2. P 층 증착 및 특성평가 ... 34
• 3. N 층 증착 및 특성평가 ... 35
• 제3절 1차 단위 셀 제작 평가 ... 37
• 제4절 BIPV용 태양전지 소면적 모듈 샘플 제작 ... 39
• 제5절 투명전극 형성 기술 ... 41
• 1. AZO (aluminum doped zinc oxide) ... 41
• 2. BZO (boron doped zinc oxide) ... 47
• 제6절 실리콘 박막 제막 조건 ... 51
• 1. P층 제막 ... 51
• 2. I층 제막 ... 53
• 2. N층 제막 ... 60
• 제7절 2차 단위셀 제작 및 평가 ... 63
• 1. 비정질 실리콘 & 마이크로 결정 실리콘 적층 구조 셀 ... 63
• 2. 비정질 실리콘 & 폴리 실리콘 적층 구조 셀 ... 66
• 제8절 BIPV 모듈 제작 및 평가 ... 68
• 제9절 태양전지 전극 및 구조설계 개선 ... 70
• 1. 하부전극 설계 최적화 ... 70
• 2. 하부전극의 구조 변화 - SiO2 버퍼 적용 ... 73
• 제10절 표면처리 및 모듈형성 기술 ... 74
• 1. I층/N층 계면 플라스마 처리 ... 74
• 2. Back Reflector 추가 ... 74
• 제11절 셀분리/연결 방식 변화 ... 76
• 제12절 고투과 BIPV 시제품 설계 및 제작 ... 79
• 1. Layer 구성 및 Layout 설계 ... 79
• 2. 디자인 ... 81
• 3. BIPV 모듈 제조 공정 기술 최적화 ... 83
• 4. 모듈 제작 및 특성 평가 ... 84
• 제13절 적층형 태양전지 모듈 효율개선 및 유리 접합기술 ... 91
• 제14절 실리콘 박막 적층 구조 변경에 의한 태양전지 효율개선 ... 95
• 1. 레이저 패터닝 조건 최적화 ... 95
• 2. 4 heads 장착 레이저 장비 업그레이드 ... 96
• 제15절 셀 분리/연결 방식 개선을 통한 고 투명 모듈 제조 기술개발 ... 98
• 1. 디자인 다변화 ... 98
• 2. 시연품 제작 ... 99
• 제16절 창호소재 적용을 위한 태양전지 모듈의 프레임 형성 기술개발 ... 100
• 제17절 유리전달 시스템 구매/설치 ... 108
• 1. 제품사양 ... 108
• 2. 제품설치 ... 108
• 제18절 태양전지 전극 및 구조 설계개선을 통한 태양전지 효율개선 ... 109
• 제19절 BIPV 시스템 설치 및 Field Test ... 110
• 1. 실증시험 ... 110
• 2. 환경시험 ... 115
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 122
• 제1절 연구개발 수행 진도율 ... 122
• 1. 1차년도 ... 122
• 2. 2차년도 ... 123
• 3. 3차년도 ... 124
• 4. 4차년도 ... 125
• 5. 5차년도 ... 126
• 제2절 연구개발 목표의 달성도 ... 127
• 1. 1차년도 ... 127
• 2. 2차년도 ... 128
• 3. 3차년도 ... 129
• 4. 4차년도 ... 130
• 5. 5차년도 ... 131
• 제5장 연구개발 성과 및 활용계획 ... 132
• 제1절 연구성과 ... 132
• 1. 논문게재(학술발표) 성과 ... 132
• 2. 특허/디자인 성과 ... 150
• 3. 기술료 징수 현황 ... 215
• 4. 사업화 현황 ... 215
• 5. 인력활용/양성 성과 ... 221
• 6. 국제화/협력 성과 ... 221
• 7. 경제사회 파급효과 ... 222
• 8. 기타 ... 223
• 제2절 연구성과 활용계획 ... 247
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 248
• 제1절 박막 태양전지 ... 248
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• 2. Superior petential of flash-lamp-crystallized poly-Si films for application to thin film poly-Si solar cell, K.Ohdaira 외 5, JAIST ... 248
• 3. Solid phase Epitaxy on large grained poly-crystalline seed layers, R.H.Buitrago 외 5명, INTEC ... 249
• 4. Study on the crystaliztion process of silicon rich a-Si1-xCx:H films, G.Ambrosone 외 6명, Napoli university, ENEA ... 250
• 5. Photo-Electrical property of the poly-Si film prepared by atmospheric-pressure plasma enhanced chemical transports, Tetsuya Mori외 4, Osaka university ... 250
• 6. Investigations of efficient barrier layer on metal foils for flexible thin film solar cell, Prathap Pathi 외 4, InEss, IMPHY Alloys ... 251
• 7. MW-ECR plasma hydrogention of fine grained polycrystalline silicon solar cells, D.Madi 외 6, CNRS, LAMEL ... 252
• 8. The effects of hydrogenation on the photovoltaic performance of silicon thin films grown on low grade silicon substrates, David Mar Danielsson 외 2, University of ... 252
• 9. Crystallographic analysis and solar cells of polysilicon films formed by aluminium induced crystalliztion, O.Tuzun의 7, InEss UMR, IMEC ... 253
• 10. Thin-Film polycrystalline-Silicon solar cells based on aluminium-Induced Crystallization and Thermal CVD, I.Gordon외 5, IMEC ... 253
• 11. Emitter Epitaxy for crystalline silicon thin film solar cells with new contact methods, E.Schmic외 6, Fraunhofer ISE ... 254
• 12. Preparation of microcrystalline silicon for tandem solar cell, Tetsuhi fujinaga외 2, ULVAC ... 255
• 13. High-rate deposited a-Si:H/uc-Si:H tandem cells & modules, T.Kilper외 10, Julich ... 256
• 14. PECVD cluster for manufacturing GEN 5 silicon thin film tandem solar cells, Mgeisler외 7, Leybold optics ... 256
• 15. Feasibility of in-line continuous hot-wire chemical vapor deposition for proto and nanocrystalline silicon PIN solar cell, Ruud E.I Schropp외 7, Utrecht university ... 257
• 16. High rate 13.56 Mhz PECVD a-Si for SPC poly-si thin solar cells, perl.Widenborg외 3, UNSW ... 257
• 17. The European project High-EF multicrystalline silicon thin film solar cell on glass, F.Falk외 16, IPHT, CSG, Oclaro, HJY, InESS, EMPA, ALMA, MFA ... 257
• 18. Epitaxial thin film Si solar cells fabricated by hot wire chemical vapor deposition below 750C, Kirstin Albert외 16, NREL ... 258
• 19. High temperature interval RTA as efficient defect annealing for polycrystalline Si thin film solar cells on glass, Bjorn Rau, Helmholtz Zentrum Berlin ... 259
• 20. Boosting mobility in highly doped zinc oxide films by post deposition thermal treatment, F.Ruske 외 4, Helmholtz Zentrum Berlin ... 260
• 제2절 결정질 태양전지 ... 261
• 1. Epitaxial thin film silicon solar cells with efficiencies up to 16.9%, K.Vannieuwenhuvsen, IMEC ... 261
• 2. The Epitaxy Wrap-Through Rear contact solar cell, Emily Mitchell 외 3, Fraunhofer ISE ... 262
• 3. World record module - High efficiency back-caontacted cells, Agnes Mewe, ECN solar energy ... 262
• 4. Characterization and modeling of back-contact Back junction silicon solar cells Sven Kluska 외 4, Fraunhofer ISE ... 263
• 5. High efficiency on n-type silicon inversed emitter solar cell adapted to a wide range of resistivity, T.Schutz kuchly 외 4, INES ... 264
• 6. Crystalline Si solar cells with selective emitter for industrial mass production, Centrotherm ... 264
• 7. Technology roadmap for the economically sound production of 20+% efficient passivated solar cells, Ralf Preu, Fraunhofer ISE ... 265
• 8. High efficiency solar cells based on inversion layer emitters, I.Martin, Universitat Politecnica de caltalunya ... 265
• 9. High efficiency silicon solar cell with intrinsic and doped a-Si rear side passivation, D.Sunwito외 2, Fraunhofer ISE ... 265
• 제3절 경쟁사들의 BIPV ... 267
• 제7장 참고문헌 ... 268
• 별첨 ... 269
• 끝페이지 ... 276