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수소화된 실리콘 질화막은 결정질 태양전지 산업에서 반사방지막과 패시베이션 층으로 널리 사용되고 있다. 또한, 수소화된 질화막은 금속 소성공정과 같은 높은 공정온도를 거친 후에도 결정질 실리콘 태양전지의 표면층으로서 충족되는 특성들이 변하지 않고 유지 되어야 한다. 본 연구에서는 Plasma enhanced chemical vapor deposition 장치를 이용한 수소화된 실리콘 질화막의 특성 변화에 대한 경향성을 알아보기 위하여 증착조건의 변수(온도, 증착거리, 무선주파수 전력, 가스비율 등)들을 다양하게 가변하여 증착조건의 최적화를 찾았다. 이후 수소화된 실리콘 질화막의 전구체가 되는 사일렌(SiH₄)과 암모니아(NH₃) 가스비를 변화시켜가며 결정질 실리콘 태양전지에 사용되기 위한 박막의 광학·전기·화학적 그리고 표면 패시베이션 특성들을 분석하였다. 가스 비율에 따른 수화된 실리콘 질화막의 굴절율 범위는 1.90∼2.20까지 나타내었다. 결정질 실리콘 태양전지에 사용하기 위한 가장 적합한 특성은 3.6 (NH₃/SiH₄)의 가스비율을 나타내었다. 이를 통하여 156×156 mm 대면적 결정질 실리콘 태양전지를 제작하여 17.2 %의 변환 효율을 나타내었다.

The Hydrogenated silicon nitride (SiNx:H) using plasma enhanced chemical vapor deposition is widely used in photovoltaic industry as an antireflection coating and passivation layer. In the high temperature firing process, the SiNx:H film should not change the properties for its use as high quality surface layer in crystalline silicon solar cells. Initially PECVD- SiNx:H film trends were investigated by varying the deposition parameters (temperature, electrode gap, RF power, gas flow rate etc.) to optimize the process parameter conditions. Then by varying gas ratios (NH₃/SiH₄), the hydrogenated silicon nitride films were analyzed for its optical, electrical, chemical and surface passivation properties. The SiNx:H films of refractive indices 1.90∼2.20 were obtained. The film deposited with the gas ratio of 3.6 (Refractive index=1.98) showed the best properties in after firing process condition. The single crystalline silicon solar cells fabricated according to optimized gas ratio (R=3.6) condition on large area substrate of size 156×156 mm (Pseudo square) was found to have the conversion efficiency as high as 17.2%. Optimized hydrogenated silicon nitride surface layer and high efficiency crystalline silicon solar cells fabrication sequence has also been explained in this study.

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
밀폐된 소형부품의 내부압력 측정장치 개발 = Development of Inner Pressure Measurement System for Hermetic Sealed Small Components 홍승수, 임인태, 임종연 pp.1-5

RF 마그네트론 스퍼터링법으로 제작된 Ga-doped ZnO 박막의 공정압력에 따른 전기적, 광학적 특성 = Electrical and Optical Properties of Ga-doped ZnO Thin Films Deposited at Different Process Pressures by RF Magnetron Sputtering 정성진, 김덕규, 김홍배 pp.17-21

약알칼리탈지 용액에서의 구리 Seed 층의 전처리 효과 = Effects of Pretreatment of Alkali-degreasing Solution for Cu Seed Layer 이연승, 김성수, 나사균 pp.6-11

스퍼터 증착으로 형성된 AlTiO 선택적 투과막의 표면 균질성에 따른 광학적 특성 = Effects of Surface Homogeneity on Optical Properties of Sputter-deposited AlTiO Selective Transmitting Layers 정소운, 임정욱, 이승윤 pp.22-28

결정질 실리콘 태양전지용 SiNₓ:H 박막 특성의 최적화 연구 = Study on the Optimization of the SiNₓ:H Film for Crystalline Silicon Sloar Cells 이경동, 김영도, Shailendra S. Dahiwale, 부현필, 박성은, 탁성주, 김동환 pp.29-35

표면처리에 의한 유기발광소자(OLED)용 Ag 전극의 Nano-size 효과 연구 = Nano-size Study of Surface-modified Ag Anode for OLEDs 김주영, 김수인, 이규영, 김형근, 전재혁, 정윤종, 김무찬, 이종림, 이창우 pp.12-16

광학적 방법을 통한 마이크로 역학 소자의 공진주파수 측정법과 이를 이용한 마이크로 캔티레버 공진기의 질량 변화 연구 = Detection of Resonance Frequency of Micro Mechanical Devices Using Optical Method and Their Application for Mass Detection 김학성, 이상욱 pp.36-40

전기방사법을 이용한 고분자 나노섬유의 합성과 다중벽 탄소나노튜브의 혼합을 통한 물리적 강도 향상 = Reinforcing Polymer Nanofibers Through Incorporation of Multi-walled Carbon Nanotubes 이미현, 송우석, 김유석, 장성원, 최원철, 박종윤 pp.41-47

Effect of Reaction Temperature on the Geometry of Carbon Coils Formed by SF₆ Flow Incorporation in C₂H₂and H₂Source Gases = SF₆-C₂H₂-H₂기체에 의해 생성된 탄소 코일 기하구조의 반응온도 효과 Sung-Hoon Kim pp.48-54

주기적인 패턴 유리 기판을 사용한 비정질 실리콘 박막 태양전지의 효율 향상에 관한 연구 = Conversion Efficiency Enhancement of a-Si:H Thin-Film Solar Cell Using Periodic Patterned Substrate 손찬희, 김경민, 김재호, 홍진, 권기청 pp.55-61

광 입사각이 BIPV에 적용되는 단결정 또는 비정질 실리콘 태양전지의 양자효율에 미치는 영향 = Incident Angle Dependence of Quantum Efficiency in c-Si Solar Cell or a-Si Thin Film Solar Cell in BIPV System 강정욱, 손찬희, 조광섭, 유진혁, 김정식, 박창균, 차성덕, 권기청 pp.62-68

참고문헌 (15건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

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번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 R. Wolf, K. Wandel, and B. Gruska, Surf. Coat. Technol. 142-144, 786 (2001). 미소장
2 Tapati Jana, Sumita Mukhopadhyay, and Swati Ray, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 71, 197 (2002). 미소장
3 F. Duerinckx and J. Szlufcik, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 72, 231 (2002). 미소장
4 H. Mackel and R. Ludemann, J. Appl. Phys. 92, 2602 (2002). 미소장
5 B. L. Sopori, X. Deng, J. P. Benner, A. Rohatgi, P. Sana, S. K. Estreicher, Y. K. Park, and M. A. Roberson, Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 41, 159 (1996). 미소장
6 C. S. Yoo, Semiconductor manufacturing technology (World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Taiwan, 2008), pp.174-178. 미소장
7 Daniel M. Dobkin and Michael K. Zuraw, Principles of Chemical Vapor Deposition (KLIWER ACADEMIC PUBLISHERS, NETHERLANDS, 2003), pp.- 149-160. 미소장
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9 J. -F. Lelievre, E. Fourmond, A. Kaminski, O. Palais, D. Ballutaud, and M. Lemiti, Sol.Energy Mater. Sol. Cells 93, 1281 (2009). 미소장
10 Mark John Kerr, The degree of Doctor of Philosophy of the Australian National University (2002). 미소장
11 S. W. Glunz, A. Grohe, M. Hermle, M. Hofmann, S. Janz, T. Roth, O. Schultz, M. Vetter, I. Martin, R. Ferre, S. Bermejo, W. Wolke, W. Warta, R. Preu, and G. Willeke, Proc. 20th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Barcelona. 미소장
12 J. Y. Lee, The degree of Doctor of Philosophy of the Fraunhofer-Institute for Solar Energy Systems (ISE) and the University of Freiburg (2003). 미소장
13 Natalita M. Nursam, Yongling Ren, and Klaus J. Weber, Research Article, Advanceds in Opto-Electronics (2010). 미소장
14 Christoph Boehme and Gerald Lucovsky. J. Non-Cryst. Solids 299, 1157 (2002). 미소장
15 Martin A. Green, Solar Cells (Prentice- Hall, Inc., USA, 1982), pp.161-164. 미소장

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