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표제지
목차
제1장 서론 9
제1절 태양전지 연구 배경 9
1.1.1. 태양전지의 역사 9
1.1.2. 태양전지의 필요성 11
1.1.3. 태양에너지의 기대효과 13
제2절 태양전지의 종류 14
제3절 본 연구의 목적 17
제4절 결정질 태양전지의 특성 18
제5절 태양전지 Cell 동작원리 22
1.5.1. PN접합 태양전지의 구조와 원리 22
1.5.2. 광 생성 전하분리 28
1.5.3. 광 생성 전하수집으로 광전변환 완료 29
제6절 벌크형 silicon 태양전지 Cell 공정 순서 32
제2장 Silicon 태양전지 Cell 공정 기술 33
제1절 Silicon Wafer 표면 Clean 공정 33
제2절 Texturing 공정 35
2.2.1. 피라미드형 표면 각도 계산방법 35
2.2.2. 화학용액을 사용한 Texturing 방법 37
제3절 Funace를 사용한 POCl₃ Doping 공정 41
제4절 전극 형성을 위한 Screen Printing 공정 47
제5절 전·후면전극 Annealing 공정 50
제3장 실험결과 51
제1절 면저항 51
제2절 Texturing 결과 54
3.2.1. 광학현미경 측정결과 54
3.2.2. Texturing 시간에 따른 변화 55
3.2.3. Texturing 시간에 따른 반사도 측정 결과 58
3.2.4. Solar simulator에 의한 효율 측정 결과 59
제3절 한국에너지기술연구원 측정 결과 63
제4장 결론 66
참고문헌 68
ABSTRACT 72
표 1-1. 태양전지의 장·단점 12
표 2-1. Funace 공정 조건 41
표 2-2. 효율을 높이기 위한 확산 최적 공정조건 46
표 2-3. 전극형성 시 최적의 열처리 온도와 시간 50
표 3-1. Wafer 측정 면저항 51
표 3-2. Texturing 시간에 따른 셀 효율 62
그림 1-1. 태양전지의 종류 15
그림 1-2. 암 상태 및 광 상태의 전류-전압 특성 19
그림 1-3. 태양전지의 등가회로 20
그림 1-4. PN접합의 형성 24
그림 1-5. 태양전지 Cell 동작원리 모식도 28
그림 1-6. 태양전지의 단락전류와 개방전압 30
그림 1-7. 태양전지 Cell 공정 순서 모식도 32
그림 2-1. Texturing에 의한 식각되는 각도 계산방법 35
그림 2-2. Non Texturing 시 빛의 각도 모식도 36
그림 2-3. Texturing 시 빛의 각도 모식도 36
그림 2-4. Diffusion 공정 시 LDF-8100 Funace 내부 구조 carrier Gas 이동방향 모식도 42
그림 2-5. Diffusion 공정 시 LDF-8100 Funace 장비 사진 43
그림 2-6. Diffusion 공정 시 Funace Main 화면 44
그림 2-7. Diffusion 공정 시 공정조건 화면 45
그림 2-8. Diffusion 공정 시 p-n junction 형성 모식도 46
그림 2-9. Metalization 공정 시 전·후면 전극 Mask 패턴 48
그림 2-10. 전극형성 시 사용되는 Screen Printer 장비 사진 48
그림 2-11. 전극 형성 시 인쇄원리 단면도 49
그림 2-12. Metalization 공정 후 태양전지의 단면도 49
그림 3-1. 890℃ 면저항 그래프 52
그림 3-2. 830℃와 850℃ 면저항 그래프 53
그림 3-3. KOH 전면 20min Texturing 표면이미지 분석 54
그림 3-4. KOH Texturing SEM 1.00K 사진 55
그림 3-5. KOH Texturing SEM 5.00K 사진 57
그림 3-6. 광학스펙트럼분석기를 이용한 KOH Texturing 시간에 따른 반사도 58
그림 3-7. Non Texturing 효율 59
그림 3-8. KOH 5min Texturing 효율 59
그림 3-9. KOH 10min Texturing 효율 60
그림 3-10. KOH 20min Texturing 효율 60
그림 3-11. KOH 40min Texturing 효율 61
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The pn junction for solar cell was prepared on p-type Si wafer by the furnace using the POCl₃ and oxygen mixed precursor to research the characteristic of interface at pn junction. The sheet resistance was decreased in accordance with the increasing the diffusion process time for n-type doping on p-type Si wafer. The electron affinity at the interface in the pn junction was decreased with increasing the amount of n-type doping and the sheet resistance also decreased. Consequently, The efficiency and fill factor were increased at the solar cell with the sheet resistance of 35 ~ 40ohm/sqr. The highest efficiency was 12.33% at the solar cell textured by the KOH solution.
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