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Summary
그림목차
표목차
칼라
목차
제1장 서론 12
제2장 이론적 배경 17
제2-1절 태양광의 특징과 태양에너지 17
제2-2절 실리콘 태양전지의 기초이론 19
1. 태양전지의 동작원리 19
2. p, n형 반도체 19
3. p-n 접합 21
4. carrier의 재결합 24
5. 광전변환과 효율 26
제2-3절 실리콘 태양전지 제조기술과 특징 29
1. 실리콘 태양전지 개발 역사. 29
2. 단결정 실리콘 태양전지 제조법 31
3. 다결정 실리콘 태양전지 제조법 35
제3장 다결정 실리콘 ingot 제조 및 결정특성 44
제3-1절 일방향 응고장치 및 원소재 44
제3-2절 일방향응고법에 의한 다결정 실리콘 ingot 제조 44
1. 실리콘의 용해 및 결정성장[원문불량;p.42,45] 44
2. 주형재료의 반복사용 49
3. 평면, 사각추, seed 형 실리콘 ingot 제조 51
제3-3절 실리콘 wafer 제조 및 결정특성 53
1. 다결정 실리콘 wafer 제조[원문불량;p.52] 53
2. 거시조직 관찰 및 결정립 크기[원문불량;p.54∼56] 56
3. 고/액계면 형상 및 우선성장방향 60
4. 미세조직 관찰 및 결함농도[원문불량;p.65,67∼68] 64
5. 결정의 불순물 농도분포 72
제3-4절 다결정 실리콘의 전기적 특성 80
1. 응고분율과 결정성장속도에 따른 비저항 분포 80
2. 응고분율과 결정성장속도에 따른 carrier농도의 변화 88
3. donor killing process에 의한 전기적 특성 88
제4장 다결정 실리콘 태양전지 제조 및 광전특성 94
제4-1절 다결정 실리콘 태양전지 제조 94
제4-2절 Texture etching에 의한 미소조직 94
제4-3절 확산주입에 의한 n+p(이미지참조) 접합형성[원문불량;p.95] 97
제4-4절 반사방지막 형성에 의한 광전특성 101
제4-5절 전류-전압특성 곡선 및 광전변환효율[원문불량;p.102] 103
제5장 결론 및 향후 연구방향 109
제5-1절 결론 109
제5-2절 향후 연구 방향 110
[참고 문헌] 112
표 2.1. CZ법과 FZ법의 실리콘 ingot 제조 특성 35
표 2.2. Short meniscus sheet 성장법의 제조특성 40
표 2.3. Short meniscus sheet 성장법의 제조인자 42
표 2.4. Extended meniscus sheet 성장법의 제조특성 43
표 2.5. Extended meniscus sheet 성장법의 제조인자 43
표 3.1. Solar grade 실리콘의 금속불순물 농도 44
표 3.2. Si₃N₄의 금속불순물 농도 46
표 3.3. EK-40 흑연의 물성치 49
표 3.4. 실리콘과 고융점 재료와의 반응성 50
표 3.5. Wright etchant 성분 69
표 3.6. 응고분율에 따른 금속불순물 농도 72
표 3.7. 실리콘내 불순물의 평형분배계수 75
표 3.8. 응고분율에 따른 Fe, Cr 농도의 계산값과 실험값의 비교 76
표 4.1. n+p(이미지참조) 접합 형성조건 101
그림 1.1. 국가별 태양전지 출하실적 추이 14
그림 1.2. 세계 태양전지의 종류별 출하실적 추이 15
그림 2.1. 태양광 스펙트럼 18
그림 2.2. pn 접합 태양전지의 구조와 동작 20
그림 2.3. n형, p형 반도체의 에너지 밴드 구조 22
그림 2.4. pn 접합의 에너지 준위 23
그림 2.5. 반도체내의 carrier의 재결합 25
그림 2.6. pn접합의 광기전력 효과 (a) 단락상태 (b) 개방상태 27
그림 2.7. 태양전지의 등가회로도 (a) 이상조건 (b) 실제조건 28
그림 2.8. 태양전지의 전류-전압 특성 30
그림 2.9. Czochralski 법의 개요도 33
그림 2.10. Floating zone 법의 개요도 34
그림 2.11. 일방향응고법의 개요도 36
그림 2.12. Short meniscus sheet 성장법의 개요도 (a) EFG (b) CAST (c) WEB 38
그림 2.13. Short meniscus sheet 성장법의 개요도 (a) ESP (b) RAD 39
그림 2.14. Extended meniscus sheet 성장법의 개요도 (a) HRG (b) ICC (c) RQ 41
그림 3.1. 일방향응고 장치[원문불량;p.42] 45
그림 3.2. 다결정 실리콘 ingot의 제조 공정 47
그림 3.3. 분리형 흑연 주형[원문불량;p.45] 48
그림 3.4. 실리콘과 주형재료의 열팽창계수 52
그림 3.5. 실리콘 융액의 온도구배 54
그림 3.6. 평면, 사각추, seed형 실리콘 ingot (a) 평면형 (b) 사각추형 (c) seed형[원문불량;p.52] 55
그림 3.7. 평면, 사각추, seed형 실리콘 ingot의 종단면 조직 (a) 평면형 (b) 사각추형 (c) seed형[원문불량;p.54] 57
그림 3.8. 사각추형 실리콘 ingot의 횡단면 조직 (a) fs=0.1 (b) fs=0.4 (c) fs=0.7[원문불량;p.55] 58
그림 3.9. seed형 실리콘 ingot의 횡단면 조직 (a) fs=0.1 (b) fs=0.4 (c) fs=0.7[원문불량;p.56] 59
그림 3.10. 응고분율에 따른 결정립 크기 61
그림 3.11. 다결정 실리콘 wafer의 Fe 농도 분포 62
그림 3.12. 다결정 실리콘 wafer의 비저항 분포 63
그림 3.13. Seed형 실리콘결정의 X-선 회절분석 (a) fs=0.1 (b) fs=0.7 65
그림 3.14. 사각추형 실리콘결정의 X-선 회절분석(R=0.2mm/min.) (a) fs=0.1 (b) fs=0.7 66
그림 3.15. 사각추형 실리콘결정의 X-선 회절분석(R=0.5mm/min.) (a) fs=0.1 (b) fs=0.7 67
그림 3.16. 다결정 실리콘 wafer의 미소조직 (a) 주변부 (b) 중심부[원문불량;p.65] 68
그림 3.17. 다결정 실리콘 wafer의 쌍정입계[원문불량;p.67] 70
그림 3.18. 다결정 실리콘 wafer의 dislocation etch-pit[원문불량;p.68] 71
그림 3.19. 금지대폭내 불순물원소의 에너지준위 73
그림 3.20. 침입형산소 원자의 vibration mode 78
그림 3.21. 다결정 실리콘 wafer의 FTIR 스펙트럼 (a) fs=0.3 (b) fs=0.6 79
그림 3.22. 응고분율 및 결정성장속도에 따른 산소농도 81
그림 3.23. 응고분율 및 결정성장속도에 따른 탄소농도 82
그림 3.24. Four Point probe법과 SRP의 개요도 (a) Four point probe (b) SRP 83
그림 3.25. 응고분율 및 결정성장속도에 따른 비저항 분포 85
그림 3.26. 응고분율 및 결정성장속도에 따른 비저항 분포 86
그림 3.27. 응고분율 및 결정성장속도에 따른 비저항 분포 87
그림 3.28. 응고분율 및 결정성장속도에 따른 carrier 농도분포 89
그림 3.29. 응고분율 및 결정성장속도에 따른 carrier 농도분포 90
그림 3.30. Donor killing process 전,후의 비저항분포 92
그림 3.31. Donor killing process 전,후의 carrier 농도분포 93
그림 4.1. Screen pattern (a) 전면 (b) 후면 (c) BSF 95
그림 4.2. 다결정 실리콘 태양전지의 제조공정 96
그림 4.3. 다결정 실리콘 wafer의 texture 표면[원문불량;p.95] 98
그림 4.4. V-groove 형성 개요도 99
그림 4.5. n+p접합(이미지참조) depth profile 100
그림 4.6. 태양전지 표면상태에 따른 반사율 102
그림 4.7. 반사방지막 두께에 따른 단락전류밀도 104
그림 4.8. 다결정 실리콘 태양전지의 전,후면[원문불량;p.102] 105
그림 4.9. 다결정 실리콘 태양전지의 전류-전압특성 곡선 106
그림 4.10. 응고분율에 따른 광전변환 효율 107
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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