화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2013년 봄 (05/23 ~ 05/24, 여수 엠블호텔(THE MVL))
권호 19권 1호
발표분야 C. 에너지/환경 재료(Energy and Environmental Materials)
제목 선증착 과정에서 POCl3의 가스량 변화에 따른 태양전지 특성 분석
초록 P형 결정질 실리콘 태양전지 제작과정에서 p-n 접합을 형성하는 확산 공정은 일반적으로 POCl3을 확산소스로 사용한다.  확산공정은 도핑소스를 공급하는 pre-deposition과 고온에서 확산을 진행하는 drive-in 단계로 구성된다.  열확산 방식을 사용하면 실리콘 웨이퍼 표면에 고농도 영역이 형성되어   표면 재결합이 증가한다.
본 연구에서는 dead layer 지역이 최소화된 조건을 찾기 위해 pre-deposition단계에서 주입되는 O2를 고정하고 phosphorus의 가스유량을 1000, 2000, 3000 sccm으로 가변하여 형성된 phosphorus silicate glass(PSG)의 특성변화를 관찰하였다. PSG 층의 특성은 확산 공정 후 active phosphorus와 inactive phosphorus의 농도를 결정하기 때문에 고효율 결정질 실리콘 태양전지를 제작하기 위해서 최적화될 필요가 있다. SIMS와 ECV 측정 결과, POCl3 의 유량 1,000 sccm 을 주입하여 형성한 에미터의 dead layer 가 적게 형성되어 실리콘 태양 전지 제작 후 전기적 특성이 향상되었다. pre-deposition단계에서 POCl3 유량을 1000sccm 이상으로 주입해 형성된 에미터는 전기적 특성을  저하시키는 결함과 inactive phosphorus가 증가하였다. 이를 제거하기 위해 산 용액을 사용해서 과도핑된 영역을 제거하였고, 그 결과 에미터 포화 전류 밀도와  implied Voc가 개선되었다. 또한 태양전지 제작 후 단파장영역에서 외부 양자 효율이 향상된 결과를 보였다.
저자 이희준1, 강민구2, 송희은3, 명재민1
소속 1연세대, 2한국 에너지 기술 (연), 3한국에너지 기술(연)
키워드 phosphorus silicate glass; dead layer; silicon solar cell
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