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기판 세정특성에 따른 표면 패시배이션 및 a-Si:H/c-Si 이종접합 태양전지 특성변화 분석
송준용,정대영,김찬석,박상현,조준식,송진수,왕진석,이정철,Song, Jun-Yong,Jeong, Dae-Young,Kim, Chan-Seok,Park, Sang-Hyun,Cho, Jun-Sik,Song, Jin-Soo,Wang, Jin-Suk,Lee, Jeong-Chul 한국재료학회 2010 한국재료학회지 Vol.20 No.4
This paper investigates the dependence of a-Si:H/c-Si passivation and heterojunction solar cell performances on various cleaning processes of silicon wafers. It is observed that the passivation quality of a-Si:H thin-films on c-Si wafers depends highly on the initial H-termination properties of the wafer surface. The effective minority carrier lifetime (MCLT) of highly H-terminated wafer is beneficial for obtaining high quality passivation of a-Si:H/c-Si. The wafers passivated by p(n)-doped a-Si:H layers have low MCLT regardless of the initial H-termination quality. On the other hand, the MCLT of wafers incorporating intrinsic (i) a-Si:H as a passivation layer shows sensitive variation with initial cleaning and H-termination schemes. By applying the improved cleaning processes, we can obtain an MCLT of $100{\mu}sec$ after H-termination and above $600{\mu}sec$ after i a-Si:H thin film deposition. By adapting improved cleaning processes and by improving passivation and doped layers, we can fabricate a-Si:H/c-Si heterojunction solar cells with an active area conversion efficiency of 18.42%, which cells have an open circuit voltage of 0.670V, short circuit current of $37.31\;mA/cm^2$ and fill factor of 0.7374. These cells show more than 20% pseudo efficiency measured by Suns-$V_{oc}$ with an elimination of series resistance.
P a-Si:H 증착조건에 따른 실리콘 기판 계면특성 및 a-Si:H/c-Si 이종접합 태양전지 동작특성 분석
정대영(Jeong, Dae-Young),김찬석(Kim, Chan-Seok),송준용(Song, Jun-Yong),박상현(Park, Sang-Hyun),조준식(Cho, Jun-Sik),윤경훈(Yoon, Kyoung-Hoon),송진수(Song, Jin-Soo),왕진석(Wang, Jin-Suk),이준신(Yi, Jun-Sin),이정철(Lee, Jeong-Chul) 한국신재생에너지학회 2009 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.06
이종접합태양전지에서 p a-Si:H/c-Si의 p a-Si:H의 증착 조건인 H₂/SiH₄ 비율, B₂H<sub>6</sub>의 농도를 변화 시키며 실험하여 이 따라 계면 특성 변화를 연구하였다. pa-Si:H의 H₂/SiH₄ 비율이 상승할수록 carrier lifetime이 증가하다 다시 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 H₂/SiH₄의 비율 중 효과적으로 웨이퍼표면을 효과적으로 passivation하는 지점이 있는 것으로 보인다. B₂H<sub>6</sub>의 농도는 상승할수록 carrier lifetime이 줄어드는 경향을 보였다. B₂H<sub>6</sub>에서 농도가 올라감에 웨이퍼 표면의 defect로 작용했을 것으로 생각된다. 이에서 몇몇의 조건으로 태양전지를 제작한 결과 H₂/SiH₄ 비율에 따라서는 carrier lifetime은 효율에 그 영향이 미미한 것으로 조사되었고, B₂H<sub>6</sub>의 농도가 낮을수록 개방전압은 상승하는 결과를 얻어 도핑 농도가 효율에 직접적인 형향을 주는 것으로 나타났다.
열선 CVD를 이용한 a-Si:H의 c-Si표면 passivation 및 열처리 효과 분석
정대영(Jeong, Dae-Young),김찬석(Kim, Chan-Seok),송준용(Song, Jun-Yong),왕진석(Wang, Jin-Suk),박상현(Park, Sang-Hyun),이정철(Lee, Jeong-Chul) 한국신재생에너지학회 2009 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.11
c-Si wafer에 HWCVD로 증착된 a-Si:H 박막은 초기에 낮은 passivation 특성을 가지나 열처리 공정을 통해 효과적인 passivation을 가진다. 열처리 공정은 온도와 시간에 따라 큰 차이를 보인다. 이에 열선CVD를 이용하여 n type의 c-Si 기판에 a-Si:H을 증착하여 열처리 온도에 따른 Minority carrier Lifetime를 QSSPC를 통해 passivation 특성을 측정하였다. 온도는 150?C{sim}270?C로 변화하여 측정하였다. 또한 열처리 시간을 10분씩 증가시켜 열처리 시간에 따른 passivation을 연구, 1ms에 이르는 Minority carrier lifetime을 얻었다.