초록

본 연구를 통해 개발되어진 실리콘 이종접합 태양전지는 n형 결정질 실리콘 웨이퍼 위에 수소화된 비정질 실리콘층을 PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition)로 증착하여 형성하였다. 형성되어진 실리콘 이종접합 태양전지의 광학 및 구조 특성 분석을 위해서 분광 타원 편광 반사 측정법과 고해상도 투사전자현미경을 사용하였고, 유효 소수 캐리어 수명을 측정하기 위해서 QSSPC (Quasi-Steady-State Photocoductance)를 사용하였다. 이때 분석을 바탕으로 수소화된 비정질 실리콘 order와 이종접합 계면에서의 패시베이션 특성에 대한 상관관계를 연구하였다. 위의 결과를 바탕으로 최적화되어진 수소화 비정질 실리콘층을 적용한 이종접합 태양전지에서 개방전압 637 mV를 달성하였다.

Abstract

Hydrogenated amorphous silicon (а-Si:H) layers deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) are investigated for use in silicon hetero-junction solar cells employing n-type crystalline silicon (c-Si) substrates. The optical and structural properties of silicon hetero-junction devices have been characterized using spectroscopy ellipsometry and high resolution cross-sectional transmission electron micrograph (HRTEM). In addition, the effective carrier lifetime is measured by the quasi-steady-state photocoductance (QSSPC) method. We have studied on the correlation between the order of а-Si:H and the passivation quality at the interface of а-Si:H/c-Si. Base on the result, we have fabricated a silicon hetero-junction solar cell incorporating the а-Si:H passivation layer with on open circuit voltage (Voc) of 637 mV.

• Keywords: Solar cells, Hydrogenated amorphous silicon, Hetero-junction, Spectroscopy ellipsometry