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p-layer 최적화를 통한 고효율 비정질 실리콘 박막태양전지 설계 simulation 실험
박승만(S.M. Park),이영석(Y.S. Lee),이범상(B.S. Lee),이돈희(D.H. Lee),이준신(J.S. Yi) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.4
현재 상용화되어 있는 결정질 태양전지의 경우 높은 실리콘 가격으로 인해 저가격화에 어려움을 격고 있다. 따라서 태양전지 저가화의 한 방법으로 박막태양전지가 주목을 받고 있다. P-I-N 구조의 박막태양전지에서 각 층의 thickness, activation energy, energy bandgap은 고효율 달성을 위한 중요한 요소이다. 본 논문에서는 박막태양전지 p-layer의 가변을 통하여 고효율을 달성하기 위한 simulation올 수행하였다. 가변 조건으로는 thickness 5~25㎚, activation energy 0.3~0.6 eV 그리고 energy bandgap 1.6~1.8 eV까지 단계별로 변화 시켰다. 최종 simulation 결과 p-layer의 thickness 5㎚, activation energy 0.3 eV 그리고 energy bandgap 1.8eV에서 최고 효율 11.08%를 달성하였다.
Gas flow rate에 따른 p-layer의 특성변화가 태양전지 DIV 곡선에 미치는 영향 분석
박승만(S.M. Park),이영석(Y.S. Lee),이범상(B.S. Lee),이돈희(D.H. Lee),이준신(J.S. Yi) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.4
박막태양전지에서 빛을 처음 받아들이는 p-layer는 전체적인 태양전지 특성에 큰 영향을 준다. 본 논문에서는 p-layer의 gas flow rate를 가변하여 증착한 P-I-N cell을 통해 DIV를 측정하고 분석하였다. 더불어 gas flow rate에 따른 p-layer의 특성변화를 토대로 시뮬레이션을 진행하여 실제 소자와 비교하여 보았다. simulation data와 experimental data를 비교해보면 전체적으로 유사한 경향성올 보이며 saturation current는 큰 차이를 보이지 않았으나 ideality factor와 series resistance에서 real device가 비교적 큰 값을 나타내는 것을 볼 수 있었다. 본 연구는 simulation data를 기반으로 real device를 제작하는데 큰 도움이 될 것이다.