목차
표제지=0,1,1
제출문=0,2,1
요약문=i,3,2
SUMMARY=iii,5,3
CONTENTS=vi,8,1
목차=0,9,1
그림목차=viii,10,3
표목차=xi,13,1
제1장 서론=1,14,3
제2장 현황분석=4,17,1
제1절 태양전지 시장 현황=4,17,1
1. 년도별, 국가별 태양전지 생산현황=4,17,1
2. 재료별 생산현황=5,18,2
3. 업체별 생산현황=7,20,3
제2절 실리콘 박막 태양전지 R&D 및 생산 현황=10,23,3
제3장 연구결과=13,26,1
제1절 비정질 실리콘(a-Si:H) 박막 태양전지 개발=13,26,1
1. 태양전지 구조 및 제조 공정=13,26,7
2. a-Si:H 박막 태양전지 특성분석=20,33,16
제2절 미세결정 실리콘(μc-Si:H) 박막 태양전지 제조=36,49,1
1. 태양전지 구조 및 공정=36,49,2
2. μc-Si:H 박막 태양전지 특성=38,51,13
제3절 a-Si:H／μc-Si:H tandem 태양전지 제조=51,64,1
1. 연구의 배경=51,64,4
2. 태양전지 구조 및 공정=55,68,2
3. a-Si:H／μc-Si:H 태양전지 특성분석=57,70,19
제4장 결론=76,89,2
참고문헌=78,91,1
부록:실리콘 박막 태양전지 R&D 현황 및 전망=79,92,49
영문목차
[title page etc.]=0,1,7
CONTENTS=0,8,6
Chapter 1 Introduction=1,14,3
Chapter 2 Status of photovoltaics=4,17,1
section 1 Market status of solar cells=4,17,1
1. Production status of solar cells=4,17,1
2. Market share of solar cells on materials=5,18,2
3. Production status of solar cells with companies=7,20,3
section 2 R&D Status of poly-Si thin-film solar cells=10,23,3
Chapter 3 Results and Discussion=13,26,1
Section 1 Development of a-Si:H thia-film solar cells=13,26,1
1. Structure and fabrication process=13,26,7
2. performance analysis of solar cells=20,33,16
Section 2 Optimization of μc-Si:H thin-film solar cells=36,49,1
1. Structure and fabrication process=36,49,2
2. Performance analysis of solar cells=38,51,13
Section 3 Development of of a-Si:H／μc-Si:H tandem solar cells=51,64,1
1. Backgrounds=51,64,4
2. Structure and fabrication process=55,68,2
3. Performance analysis of tandem solar cells=57,70,19
Chapter 4 Conclusion=76,89,3
References=78,91,1
Appendix=79,92,49
[그림 1-1] 전 세계 태양전지 생산량 전망=2,15,1
[그림 2-1] 년도별, 국가별 태양전지 생산량(MW)=4,17,1
[그림 2-2] 태양전지 재료별 시장 점유율=5,18,1
[그림 2-3] 세계 10대 태양전지 업체의 2002년도 생산 점유율 비교=7,20,1
[그림 2-4] 일본 Kaneka 사가 시판중인 a-Si／μc-Si hybrid 태양전지 모듈(우) 및 생산용량에 따른 가격 전망(좌)=10,23,1
[그림 3-1] 본 연구에서 개발된 비정질 실리콘 박막 태양절지 단면 구조=15,28,1
[그림 3-2] c-Si 기판형(위) 및 a-Si:H 박막(아래) 태양전지 구조 및 동작월리 비교=16,29,1
[그림 3-3] 다 반응실 Cluster tool system 구성 및 사진=17,30,1
[그림 3-4] 비정질 실리콘 박막 태양전지 제작 흐름도=18,31,1
[그림 3-5] 태양전지 동작특성 분석을 위한 solar simulator(위)와 spectral response 장치(아래) 사진=19,32,1
[그림 3-6] 투명전도막 및 p층 물질에 따른 a-Si:H 박막 태양전지 특성 비교=23,36,1
[그림 3-7] Glass／p μc-Si:H／p a-SiC:H／i a-Si:H／n a-Si:H／Ag 태양전지에서 p a-SiC:H 증착시 B₂H 6(이미지참조) 농도에 따른 a-Si:H 박막 태양전지 동작특성 변화=24,37,1
[그림 3-8] Glass／p μc-Si:H／p a-SiC:H／i a-Si:H／n a-Si:H／Ag 태양전지에서 p a-SiC:H 증착시 B₂H 6(이미지참조) 농도에 따른 a-Si:H 박막 태양전지 EQE 특성 변화=25,38,1
[그림 3-9] p a-SiC:H 증착시 B₂H 6(이미지참조) 농도 및 두께에 따른 a-Si:H 박막 태양전지 특성 변화=26,39,1
[그림 3-10] p a-SiC:H 증착시 B₂H 6(이미지참조) 농도 및 두께에 따른 a-Si:H 박막 태양전지 EQE 특성=27,40,1
[그림 3-11] I a-Si:H 광흡수층 증착시 수소혼합비에 따른 태양전지의 동작특성 변화=30,43,1
[그림 3-12] I a-Si:H 광흡수층 증착시 수소흔합비에 따른 태양전지의 외부양자효율 변화=31,44,1
[그림 3-13] 수소혼합비에 따른 a-Si:H 박막 태양전지의 외부양자효율 전압 바이어스 특성=32,45,1
[그림 3-14] 기판온도에 따른 a-Si:H 박막 태양전지 동작특성 변화=33,46,1
[그림 3-15] 기판온도에 따른 a-Si:H 박막 태양전지 외부양자효율 비교=34,47,1
[그림 3-16] I a-Si:H 광 흡수층 두께에 따른 태양전지 동작특성 변화=35,48,1
[그림 3-17] 본 연구에서 제작된 μc-Si:H 실리콘 박막 태양전지 단면 구조=37,50,1
[그림 3-18] 태양전지 물질별 광 흡수계수 비교=39,52,1
[그림 3-19] 실리콘 박막 태양전지에서 전면 투명전도막 및 후면 반사막을 이용한 광 포획 개념도=40,53,1
[그림 3-20] Textured ZnO:Al 전면 투명전도막에 따른 μc-Si:H 박막 태양전지 EQE 변화=43,56,1
[그림 3-21] 1mTorr에서 증착된 textured ZnO:Al 투명전도막의 증착온도에 따른 단면 및 표면 SEM 사진=44,57,1
[그림 3-22] 2mTorr에서 증착된 textured ZnO:Al 투명전도막의 증착온도에 따른 단면 및 표면 SEM 사진=45,58,1
[그림 3-23] 0.5, lmTorr ZnO:Al에 증착된 μc-Si:H 태양전지의 SEM 단면사진 및 단락전류 밀도=46,59,1
[그림 3-24] 2mTorr ZnO:Al에 증착된 μc-Si:H 태양전지의 SEhf 단면사진 및 단락전류 밀도=47,60,1
[그림 3-25] "glass／textured ZnO:Al／p μc-Si:H／i μc-Si:H／n a-Si:H／Ag" 구조의 μc-Si:H 박막 태양전지에서 단위전지 isolation 유무 및 측정시 masking 유무에 따른 태양전지 동작특성 비교=49,62,1
[그림 3-26] Flat ZnO:Al 투명전도막을 사용할 경우 μc-Si 박막 태양전지에서 단위전지 isolation 유무 및 측정시 masking 유무에 따른 태양전지 동작특성 비교=50,63,1
[그림 3-27] a-Si:H 박막 태양전지에서 single pin junction, double pin junction(tandem), triple pin junction 태양전지의 구조 및 동작특성 비교=52,65,1
[그림 3-28] a-Si:H／a-SiGe:H／a-SiGe:H triple junction 박막 태양전지의 양자효율=53,66,1
[그림 3-29] a-Si／μc-Si 적층 태양전지의 구조(a), 입사광 이용효율(b), 양자효율(c) 및 top-cell 과 bottom-cell의 광학적 밴드갭에 따른 변환효율=54,67,1
[그림 3-30] a-Si:H／μc-Si:H tandem구조 박막 태양전지 단면구조=56,69,1
[그림 3-31] 본 연구에서 제작된 a-Si:H／μc-Si:H tandem 태양전지 구조 (a) 및 터널접합 (TRJ) 특성을 알아보기 위한 태양전지 구조 (b)=59,72,1
[그림 3-32] a-Si:H 및 μc-Si:H 단위전지에서 사용된 nl 및 p2층 물질을 tandem 구조에 적용 하였을 경우 특성변화: pin／Ag (위), pin／p／Ag (아래)=60,73,1
[그림 3-33] 그림 3-32 태양전지의 dark 및 AM 1.5 illumination 상태의 I-V 특성곡선 및 외부양자효율 특성을 비교=61,74,1
[그림 3-34] n₁층으로 a-Si:H과 μc-SiH을 각각 사용하였을 경우 pin a-Si:H 태양전지의 I-V 특성곡선=62,75,1
[그림 3-35] n₁층 불순물 농도를 증가시킬 경우 단일접합 및 tandem 태양전지의 동작특성 변화=63,76,1
[그림 3-36] n₁층의 불순물 농도를 [그림 3-35]와 같이 유지하고 H₂양을 증가시켜 결정성을 향상시켰을 경우 특성 변화=64,77,1
[그림 3-37] n₁층을 고농도 doping된 μc-Si:H으로 증착하고, p₂ μc-Si:H층의 불순물 농도를 변화시킬 경우 tandem 태양전지의 특성변화=65,78,1
[그림 3-38] n₁층을 a-Si:H, p₂ 층을 μc-Si:H으로 하고, n₁과 p₂ 층 사이에 두께가 매우 얇은(5mm이하) i a-Si:H을 삽입하였을 때 단일접합 및 tandem 태양전지 특성=66,79,1
[그림 3-39] n₁층과 p₂층 사이에 약 5mm의 ZnO:Al 박막을 buffer층으로 사용할 경우 tandem 태양전지의 동작특성=67,80,1
[그림 3-40] 상부전지 두께에 따른 a-Si:H／μc-Si:H 탠덤 태양전지의 동작특성 변화=69,82,1
[그림 3-41] a-Si:H 광 흡수층 두께에 따른 a-Si:H 박막 태양전지 I-V (a) 및 외부양자효을 특성 (b) 비교=70,83,1
[그림 3-42] 0.5,1mTorr에서 증착된 ZnO:Al의 온도에 따른 a-Si:H／μc-Si:H tandem 태양전지의 단면 SEM 사진 및 단락전류 밀도=73,86,1
[그림 3-43] 2mTorr에서 증착된 ZnO:Al의 온도에 따른 a-Si:H／μc-Si:H tandem 태양전지의 단면 SEM 사진 및 단락전류 밀도=74,87,1
[그림 4-1] 본 연구에서 개발된 a-Si:H／μc-Si:H tandem 박막 태양전지의 SEM 단면 사진=77,90,1
[그림 4-2] 본 사업을 통해 개발된 tandem 태양전지 I-V 특성곡선=77,90,1
[표 2-1] 200년도 태양전지 제조기술별 시장 점유율(MW)=6,19,1
[표 2-2] 일본의 기업별 태양전지 생산헌황=8,21,1
[표 2-3] 유럽의 기업별 태양전지 생산현황=8,21,1
[표 2-4] 미국의 기업별 태양전지 생산현 황=8,21,1
[표 2-5] 기타 국가의 기업별 태양전지 생산현황=9,22,1
[표 2-6] 다결정 및 비정질 실리콘 박막 태양전지 및 모듈 연구현황=11,24,1
[표 2-7] 박막 태양전지 생산업체별 생산량 및 최대 생산용량=12,25,1
[표 3-1] a-Si:H 박막 태양전지 제조 조건=20,33,1
[표 3-2] a-Si 박막 태양전지 제조 조건=28,41,1
[표 3-4] μc-Si:H 박막 태양전지 제조 조건=36,49,1
[표 3-5] Textured ZnO:Al 전면 투명전도막에 따른 μc-Si:H 박막 태양전지 동작특성 비교=42,55,1
[표 3-6] a-Si:H／μc-Si:H tandem 태양전지 제조 조건=55,68,1
[표 3-7] 0.5mtorr, 430℃ ZnO:Al에 제조된 a-Si:H／μc-Si:H tandem 태양전지 동작특성=72,85,1
[표 3-8] ZnO:Al 투명전도막에 따른 a-Si:H／μc-Si:H tandem 태양전지 동작특성 ZnO:Al (1mTorr, 온도 300 ~530℃, 1% HCI etching)=72,85,1
[표 3-9] ZnO:Al 투명전도막에 따른 a-Si:H／μc-Si:H tandem 태양전지 동작특성 ZnO:Al (2mTorr, 온도 300 ~430℃, 1% HCI etching)=72,85,1
[표 3-10] a-Si:H／μc-Si:H tandem 태양전지의 isolation 및 측정시 masking 유무에 따른 태양전지 동작특성 변화=75,88,1