삼중접합 실리콘 박막 태양전지 고효율화를 위한 a-SiO_x 상부전지 특성 연구

국문 초록 (Abstract)

삼중접합 태양전지에 상부전지로 이용되는 a-SiO:H 태양전지는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition)을 이용하여 증착하였다. i a-SiO:H는 CO₂/SiH₄ 비율을 변화하여 밴드갭을 조절하였다. CO₂/SiH₄가 0에서 0.43으로 증가 할수록 밴드갭이 1.74 eV에서 1.94 eV로 증가하는 경향을 보였다. 이는 FTIR에서 나타난 결과인 Si-O-Si 결합의 증가 때문인 것으로 판단한다. 그에 반해서 광 전도도는 감소하는 경향을 보였다.그러나 암전도도와 광전도도의 비율인 광민감도는 10⁵에서 10⁴의 값으로 비정질 태양전지에 적용가능한 값을 보였다. 이러한 박막 특성을 가진 i a-SiO:H를 이용하여 비정질 실리콘 태양전지를 제작한 결과 CO₂/SiH₄의 비율이 증가함에 따라 태양전지의 V_{oc}가 0.8 V에서 0.5 V로 현저하게 감소하였고, J_{sc}와 FF 역시 11 mA/cm²에서 4 mA/cm², 69%에서 50%로 감소하였다. 단위박막 결함을 측정하는 CPM(Constant Photocurrent Method)을 이용하여 i a-SiO:H 내부에 10^{16}cm^{-3} 정도의 내부 결함을 관찰하였고 이는 태양전지의 특성 감소와 관련이 있는 것으로 판단한다.