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- 저자 : 이준신(J.S.Yi) (검색결과 9 건)
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김상수(S.S.Kim),임동건(D.G.lim),심경석(K.S.Shim),이재형(J.H.Lee),김홍우(H.W.Kim),이준신(J.S.Yi) 한국태양에너지학회 1997 한국태양에너지학회 논문집 Vol.17 No.4
다결정 실리콘에서 결정입계는 광생성된 반송자들의 재결합 중심으로 작용할 뿐 아니라 전위장벽으로 작용하여 태양전지의 변환효율을 감소시킨다. 결정입계의 영향을 줄이기 위해 열처리, 결정입계에 대한 선택적 식각, 결정입계로 함몰전극을 형성하는 방법, 다양한 전극 구조, 초박막 금속 형성 후 전극형성 등 여러가지 요소들을 조사하였다. 질소 분위기에서 900℃ 전열처리, POCl₃ 확산을 통한 게터링, 후면전계 형성을 위한 Al 처리로 다결정 실리콘의 결함밀도를 감소시켰다. 결정입계에서의 반송자 손실을 감소시키기 위한 기판 처리로 Schimmel 식각액을 사용하였다. 이는 texturing 효과와 함께 결정입계를 선택적으로 10μm깊이로 식각하였다. 결정입계를 우선적으로 식각한 후면으로 Al을 확산하여 후면에서의 재결합 손실을 감소시켰다. 전극 핑거(grid finger) 간격이 0.4mm인 세밀한 전극 구조에 결정입계로 0.4μm 깊이로 함몰전극을 추가로 형성하여 태양전지의 단락 전류 밀도가 개선되었다. 80% 이상의 광투과율을 보인 20mm 두께의 크롬 박막 형성으로 직렬 저항을 감소시켰다.<br/> 본 논문은 저가의 고효율, 지상 전력용 태양전지를 위해 결정입계에 대한 연구를 하였다. Because grain boundaries in polycrystalline silicon act as potential barriers and recombination centers for the photo-generated charge carriers, these defects degrade conversion effiency of solar cell. To reduce these effects of grain boundaries, we investigated various influencing factors such as thermal treatment, various grid pattern, selective wet etching for grain boundaries, buried contact metallization along grain boundaries, grid on metallic thin film. Pretreatment above 900℃ in N₂ atmosphere, gettering by POCl₃ and AI treatment for back surface field contributed to obtain a high quality poly-Si. To prevent carrier losses at the grain boundaries, we carried out surface treatment using Schimmel etchant. This etchant delineated grain boundaries of 10μm depth as well as surface texturing effect. A metal AI diffusion into grain boundaries on rear side reduced back surface recombination effects at grain boundaries. A combination of fine grid with finger spacing of 0.4mm and buried electrode along grain boundaries improved short circuit current density of solar cell. An ultra-thin Chromium layer of 20nm with transmittance of 80% reduced series resistance. This paper focused on the grain boundary effect for terrestrial applications of solar cells with low cost, large area, and high efficiency.
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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.
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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.
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결정질 태양전지에서 니켈 전극 상요을 위한 열처리 방안
정우원(W.W. Jung),김성철(S.C. Kim),경도현(D.H. Kyung),권태영(T.Y. Kwon),이영석(Y.S. Lee),허윤성(Y.S. Heo),박승일(S.I. Park),이준신(J.S. Yi) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.4
고효율 태양전지를 위한 결정질 태양전지의 구조 중 UNSW에서 개발한 BCSC(buried contact solar cell)가 있는데, 이는 전면 전극을 laser 처리 후 무전해니켈 도금으로 형성한 것이다. 이같은 진면 전극을 형성하기 위해서는 무전해 nickel 도금 후 열처리가 필수적이다. 우리는 이 공정을 확립하기 위해 결정질 wafer에 후연을 PECVD로 SiNx막을 형성하여 30Ω/□로 도핑한 후 후면을 불산으로 제거한 상태에서 양면을 니켈 무전해 도금으로 전극을 형성하여 300℃, 350℃, 400℃에 서 각각 3,6,9분간 진행하였다. 그 결과 400℃에서 3분간 열처리된 sample이 상대적으로 가장 명확한 IV curve를 형성하였다. 이 실험의 결과는 PN 접합 구조에서 전극을 nickel로 사용할 때 유용하게 사용될 수 있다.
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김상수,임동건,심경석,이재형,김홍우,이준신,Kim, S.S.,Lim, D.G.,Shim, K.S.,Lee, J.H.,Kim, H.W.,Yi, J. 한국태양에너지학회 1997 한국태양에너지학회 논문집 Vol.18 No.4
다결정 실리콘에서 결정입계는 광생성된 반송자들의 재결합 중심으로 작용할 뿐 아니라 전위장벽으로 작용하여 태양전지의 변환효율을 감소시킨다. 결정입계의 영향을 줄이기 위해 열처리, 결정입계에 대한 선택적 식각, 결정입계로 함몰전극을 형성하는 방법, 다양한 전극 구조, 초박막 금속 형성 후 전극형성 등 여러가지 요소들을 조사하였다. 질소 분위기에서 $900^{\circ}C$ 전열처리, $POCl_3$ 확산을 통한 게터링, 후면전계 형성을 위한 Al 처리로 다결정 실리콘의 결함밀도를 감소시켰다. 결정입계에서의 반송자 손실을 감소시키기 위한 기판 처리로 Schimmel 식각액을 사용하였다. 이는 texturing 효과와 함께 결정입계를 선택적으로 $10{\mu}m$ 깊이로 식각하였다. 결점입계를 우선적으로 식각한 후면으로 Al을 확산하여 후면에서의 재결합 손실을 감소시켰다. 전극 핑거(grid finger) 간격이 0.4mm인 세밀한 전극 구조에 결정입계로 $0.4{\mu}m$ 깊이로 함몰전극을 추가로 형성하여 태양전지의 단락 전류 밀도가 개선되었다. 80% 이상의 광투과율을 보인 20nm 두께의 크롬 박막 형성으로 직렬 저항을 감소시켰다. 본 논문은 저가의 고효율, 지상 전력용 태양진지를 위해 결정입계에 대한 연구를 하였다. Because grain boundaries in polycrystalline silicon act as potential barriers and recombination centers for the photo-generated charge carriers, these defects degrade conversion effiency of solar cell. To reduce these effects of grain boundaries, we investigated various influencing factors such as thermal treatment, various grid pattern, selective wet etching for grain boundaries, buried contact metallization along grain boundaries, grid on metallic thin film. Pretreatment above $900^{\circ}C$ in $N_2$ atmosphere, gettering by $POCl_3$ and Al treatment for back surface field contributed to obtain a high quality poly-Si. To prevent carrier losses at the grain boundaries, we carried out surface treatment using Schimmel etchant. This etchant delineated grain boundaries of $10{\mu}m$ depth as well as surface texturing effect. A metal AI diffusion into grain boundaries on rear side reduced back surface recombination effects at grain boundaries. A combination of fine grid with finger spacing of 0.4mm and buried electrode along grain boundaries improved short circuit current density of solar cell. A ultra-thin Chromium layer of 20nm with transmittance of 80% reduced series resistance. This paper focused on the grain boundary effect for terrestrial applications of solar cells with low cost, large area, and high efficiency.
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임동건(D. G. Lim),이수은(S. E. Lee),김홍우(H. W. Kim),이준신(J. Yi) 한국태양에너지학회 1998 한국태양에너지학회 학술대회논문집 Vol.- No.-
ITO 박막은 가시광 영역에 대해 광투과도가 크고, 전도도가 우수하기 때문에 태양전지 투명전도막이나 LCD, 투명열선, 센서등의 많은 분야에서 응용되고 있다. 본 논문은 다결정 규소 태양전지 투명전도막 응용을 위하여 ITO 박막을 조사하였다. ITO 박막은 RF magnetron sputtering 법으로 유리기판에 증착하였다. 높은 광투과율과 낮은 비저항을 얻기 위해 기판온도, 가스압력, 증착시간, 열처리온도 등의 다양한 증착조건을 조사하였다. 본 논문은 우수한 전기전도도와 투과도를 얻기위해서는 500℃의 기판온도와 산소분위기에서의 200℃ 열처리 공정을 권장한다. XRD 분석으로부터 ITO 박막은 (222) 방향이 우세하게 나타났다. 기판온도를 RT에서 500℃까지 증가함에 따라 (222) 방향의 peak도 증가였으며, 500℃에서는 가장 크게 나타났다. 본 논문은 최적의 조건에서 1.04×10-⁴Ω-㎝의 비저항과 가시광 영역에서 300㎚ 두께로 81.2%의 투과도를 가진 ITO 박막을 얻었다. Tin doped indium oxide(ITO) films are highly conductive and transparent in the visible region whose property leads to the applications in solar cell, liquid crystal display, thermal heater, and other sensors. This paper investigated ITO films as a transparent conducting films for application of poly-Si solar cells. ITO films were grown on glass substrate by RF magnetron sputtering method. To achieve high transmittance and low resistivity, we examined the various film deposition such as substrate temperature, gas pressure, annealing temperature, and deposition time. We recommend the substrate temperature of 500℃ and post annealing of 200℃ in O₂ atmosphere for good conductivity and transmittance. From XRD examination, ITO films showed a preferred (222) orientation. As substrate temperature increased from RT to 500℃, the intensity of the (222) peak increased. The highest peak intensity was observed at a substrate temperature of 500℃. With the optimum growth conditions, ITO films showed resistivity of 1.04×10-⁴Ω -㎝ and transmittance of 81.2% for a film 300㎚ thick in the wavelength range of the visible spectrum.
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