| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 2015년 가을 (10/21 ~ 10/23, 일산 KINTEX) |
| 권호 | 21권 2호, p.2115 |
| 발표분야 | 재료 |
| 제목 | MaCE를 이용한 게르마늄 태양전지 효율 향상 연구 |
| 초록 | 게르마늄은 실리콘보다 높은 전자 이동도와 정공 이동도를 지니고 있다. 또한 실리콘에 비해 낮은 밴드갭을 지니고 있어서 실리콘이 흡수하지 못하는 영역(1.11~1.88 µm)의 태양광을 흡수할 수 있다. 이에 따라 최근 게르마늄은 고효율 태양전지를 제작하기 위한 반도체 물질로서 연구되고 있다. 본 연구에서는 metal-assisted chemical etching (MaCE)을 이용한 게르마늄의 표면처리 효과를 분석하고 이를 태양전지에 적용하였을 시의 효율 향상을 분석하였다. 우선 각각 다른 방향성을 지닌 Ga-doped p-type Ge wafe를 준비하였다. 다양한 농도의 diluted H2O2 또는 HPM (H2O, H2O2, HF 혼합용액) 용액에 담가서 MaCE반응을 진행하였다. 그 후 FE-SEM으로 텍스쳐링 된 표면을 분석하였다. 웨이퍼의 방향성 및 etchant의 농도에 따라서 다양한 표면 형상이 관찰되었다. 예를 들어 Ge(100)를 diluted H2O2 용액으로 식각하였을 경우에는 사각 피라미드 구조가 형성 되었고, HPM 용액으로 식각하였을 경우에는 팔각형의 구멍들이 형성되었다. 이후 각각의 wafer 조각들을 이용해서 태양전지를 제작하여 solar simulator를 통하여 I-V curve를 분석하고 효율을 비교하였다. Ge(100)와 Ge(110) 웨이퍼는 diluted H2O2로 처리하였을 경우에만 효율이 향상되었고, Ge(111) 웨이퍼는 diluted H2O2 와 HPM 모두에서 효율이 향상되었다. 최고 효율은 Ge(110)을 diluted H2O2로 처리하였을 때 1.9%로 나타났다. |
| 저자 | 임상우, 서동완, 김창헌, 이승효 |
| 소속 | 연세대 |
| 키워드 | Germanium; Metal-assisted chemical etching; Solar cell |
| 원문파일 | 초록 보기 |
