실리콘 태양전지의 전면전극 생성 및 이해 예비레포트

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재료공학실험 실리콘 태양전지의 전면전극 생성 및 이해 예비레포트 입니다.

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본문내용

예비레포트
재료 공학 실험
실리콘 태양전지의 전면전극 생성 및 이해
a. 실리콘 태양전지의 제작 공정에 대한 조사 (P-type Si Wafer ~ Firing 공정)
실리콘 태양전지는 실리콘을 베이스로 만들어진 태양전지이다. 실리콘은 최외각 전자가 4개인 원소로 이것을 깨끗하게 정제시켜주면 그것이 진성반도체가 되고, 이것이 반도체의 기본 원료가 된다.
여기서 최외각 전자가 5개인 원소들을 도핑해주면 N형 반도체가 되고, 3개인 원소들을 도핑하면 P형 반도체가 된다. 이것을 결합시켜서 만드는 것이 실리콘 태양전지이다.
그 중에서 이번에 하는 실험은 Wafer ~Firing 공정으로 Si wafer 위에 SiNX를 올린다. SiNX는 부도체로 전기가 직접적으로 통하지 않게 막아준다. 그리고 그 위에 Glass frit 과 Ag 파우더를 잘 섞어서 올려준다. 그 뒤 온도를 천천히 올려주게 되면 상대적으로 TS가 낮은 Ag가 glass frit안으로 이온화되어서 들어가기 시작한다.
그럼 Glass frit 안에서 4Ag(in glass) +O2(g) → 4Ag+(in glass) + 2O-2(in glass) 와 같은 반응이 일어난다. 그 뒤 SiNX와 Ag가 반응을 하며 Ag가 SiNX 레이어 안으로 침투하기 시작한다.
4Ag+ + 2O-2 + SINX → 4Ag + SiO2(in glass) + N2(g) 의 반응을 일으키며 Ag가 석출되어 나오기 시작한다.
여기서 Firing 할 때의 온도는 Glass frit이 녹지 않게 800℃정도로 맞추어 주어야하며 시간 또한 잘 맞춰야 한다. 시간이 적게 되면 N-Type Si Layer까지 도달하지 않게 되고 너무 길게되면 P-Type Si Layer까지 도달해서 전지로써의 기능을 상실하게 된다.
또한 공기 중의 산소의 농도에 따라서도 Ag가 침투하는 속도가 다르다.

참고 자료

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