| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교) |
| 권호 | 10권 1호 |
| 발표분야 | 반도체 I (실리콘) |
| 제목 | ZnO:Al 투명전도막 표면형상에 따른 pin microcrystalline 실리콘(μc-Si:H) 박막 태양전지 동작특성 분석 |
| 초록 | Microcrystalline 실리콘(μc-Si:H) 박막 태양전지는 유리와 같은 저가의 기판위에 두께 수 μm 이하의 실리콘 박막으로 구성되며, 기존의 실리콘 기판형(두께 300 ～ 350㎛) 태양전지의 높은 원재료 가격을 해결할 수 있는 차세대 저가․고 효율 태양전지중 하나이다. "유리기판/ZnO:Al(TOC)/p μc-Si:H (20nm)/i μc-Si:H(1～3㎛)/n a-Si:H(30nm)/BR"구조의 태양전지에서 효율을 결정하는 변수로 크게 광 포획(light trapping), p층, I층을 들 수 있다. 이중 광 포획은 입사광을 최대한 광 흡수층인 I층 내부로 포획하는 기술로, 실리콘의 흡수계수가 낮고 박막 형태로 제조되므로 표면 ZnO:Al 투명전도막과 후면반사막(back reflector; BR)을 이용해 광 포획을 극대화하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 실리콘 박막 태양전지에서 광 포획을 결정하는 표면 ZnO:Al 박막을 rf magnetron sputtering법으로 증착하고 HCl 용액에서 습식식각 하여 표면 거칠기를 제어하였다. Rf sputtering 조건(기판온도, 압력)에 따라 식각된 ZnO:Al 박막의 표면 형상, 안개율(haze ratio), 전기적 특성이 크게 의존하였으며, 태양전지의 동작특성 또한 큰 의존성을 나타내었다. 후면반사막(back reflector; BR)에 따른 동작특성을 살펴보기 위해 Ag와 ZnO/Ag의 두 가지 반사막을 사용하여 태양전지를 제조하였다. ZnO/Ag 이중 반사막 구조를 사용할 경우 최대 2mA/cm2의 단락전류밀도 상승효과를 확인하였으며, 분광응답(spectral response) 측정결과 전류밀도 상승효과는 장파장영역에서의 흡수율 증가에 의한 것을 분석되었다. |
| 저자 | 이정철, 임근식, 윤재호, 김석기, 박이준, 송진수, 윤경훈 |
| 소속 | 한국에너지기술(연) |
| 키워드 | 태양전지; 실리콘; 박막; ZnO 투명전도막 |
