SI계 박막 태양전지

Si 탠덤 태양전지 구조 1997년부터 단일 반응실 열선 CVD장치를 이용하여 다결정을 비롯한 Si계 박막태양전지에 관한 연구를 시작하였으며, 2002년 다 반응실 Cluster tool 장치를 제작하여 본격적인 연구에 돌입하였다. Cluster tool system은 5개의 주 반응실(VHFCVD, PECVD 2, 열선 CVD, RF sputter)이 중앙실(로봇 팔이 내장되어 있어 공기중 노출 없이 시료의 이송이 가능)을 중심으로 연결되어 있어, 각 단위 박막을 서로 다른 반응실에서 증착함에 따라 불순물의 상호 오염을 막을 수 있어 고 효율 태양전지 제작에 유리하다. Cluster tool system으로 1㎠ 이하 소면적 단일접합 태양전지에서 약 8%의 변환효율을 달성하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로, 동작특성 규명, 단위박막 및 계면 최적화, a-Si 태양전지와의 적층(tandem)화를 통한 태양전지의 고효율화 연구를 추진 중이며, 나아가 실용화를 대비한 박막의 고속증착, 대면적화 및 모듈화 기술개발을 추진 또는 계획 중에 있다.

Si계 박막 태양전지에서는 Si의 광흡수율이 낮기 때문에 light trapping(빛 가둠)을 촤대한 증가시키거나 전지내에서의 빛 반사를 최소화 하는 것이 중요하다. 따라서 이런 효과를 얻을 수 있는 ZnO 등 산화물 투명전도막의 재질 및 요철화 기술개발이 필요하다.

출처 : 태양전지 연구단