화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2014년 가을 (10/22 ~ 10/24, 대전 DCC)
권호 20권 2호, p.2032
발표분야 재료
제목 Germanium oxide passivation을 적용한 Germanium Solar cell 제작
초록 Germanium (Ge)는 Silicon (Si)에 비해 우수한 전기적인 특성으로 높은 성능의 디바이스의 구현이 가능하다. Ge의 band gap은 0.661 eV이며, electron mobility와 hole mobility가 각각 3900 cm2V-1s-1 와 1900 cm2V-1s-1로 Si에 비해 넓은 영역의 빛을 흡수할 수 있고 빠른 carrier mobility를 보여 Solar cell에 적용시킬 시 높은 효율을 기대할 수 있다. 하지만 Ge oxide는 H2O, Acid solution, Alkali solution에 해리되어 Si oxide에 비해 화학적으로 불안정한 특성을 보인다.
일반적으로 Ge oxide는 컨트롤하기 어려워 Solar cell을 제작 시 식각을 통해 Ge oxide를 제거 한 뒤 PECVD를 이용하여 amorphous silicon (a-si)을 증착하여 passivation layer로 사용한다. Passivation layer를 사용할 경우 carrier life time을 증가시켜 Solar cell의 중요한 특성인 short circuit current를 증가시킨다.
본 연구는 Solar cell의 short circuit current를 증가시키기 위하여 Ge oxide를 Ge Solar cell의 passivation layer로 적용시켰다. 그 결과 Jsc는 17.89 mA/cm2에서 22.15 mA/cm2로 증가하였고 0.8%였던 효율은 1.2%까지 증가시킬 수 있었다. Ge의 n-doping 농도를 확인하기 위하여 secondary ion mass spectrometry (SIMS)를 이용하였으며, Solar cell의 current-voltage (I-V) parameter는 solar simulator를 이용하여 측정하였다.
저자 추혁성, 서동완, 나지훈, 임상우
소속 연세대
키워드 Germanium solar cell; Germanium oxide; SIMS; Solar simulator
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