실리콘계 박막 태양전지의 새로운 집적화 기술 개발

Abstract

현재 실리콘계 박막 태양전지 집적화 기술은 태양전지 모듈을 만드는 데 있어서 매우 중요하다. 박막 태양전지에서 사용하는 집적화 기술로는 대표적으로 레이저를 이용한 레이저 패터닝 기술이 있다. 그러나 이 기술은 레이저를 쓰기 때문에 레이저 폭에 의한 면적 손실이 크다. 그래서 본 연구에서는 이러한 레이저 패터닝 기술의 단점을 보완하고자 금속 경사 증착을 이용한 실리콘계 박막 태양전지의 새로운 집적화 기술을 제안하였다. 태양전지는 본 연구실에서 보유하고 있는 photo CVD에서 제막하였다. 전면전극인 투명전도막으로는 스퍼터링 장비로 증착한 ZnO를 사용하였고, 이면전극으로는 진공 증착 장치로 Al을 기울여 증착하여 제작하였다. 새로운 집적화 기술로 만든 태양전지 셀은 집적화로 인한 무효면적 손실을 기존의 3%에서 0.75%까지 줄이는 효과를 보인다. 그리고 무효면적의 감소로 인하여 단위 셀 폭을 줄일 수 있기 때문에 같은 면적에 만들 수 있는 셀의 수가 기존에 비하여 증가한다. 그리하여 높은 전압과 낮은 면적 손실률을 가지는 집적화 태양전지를 제작하였다. 결국 집적화 시에 발생하는 태양전지 효율 감소량을 줄여 고효율 태양전지 모듈을 만들 수 있는 가능성을 확인하였다.