소개글
"캡스톤 전자"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
1.1. 태양에너지와 태양전지
1.2. M-S 접합 태양전지의 필요성
2. 이론적 고찰
2.1. Si 웨이퍼의 종류
2.2. M-S 접합의 특성
2.3. 태양전지의 광흡수 및 전기적 특성
3. 실험 방법
3.1. 큰 Schottky 장벽을 형성하는 전극 밴드모형
3.2. 작은 Schottky 장벽을 형성하는 전극 밴드모형
3.3. 산화층 제거
3.4. 상·하부 전극 증착
4. 결과 및 고찰
4.1. Au를 사용한 M-S 접합 태양전지의 전기적 특성
4.2. Mo를 사용한 M-S 접합 태양전지의 전기적 특성
5. 결론
6. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
1.1. 태양에너지와 태양전지
태양에너지는 태양으로부터 방출되는 광선과 열을 이용하여 전기 및 열 에너지로 변환시키는 신재생에너지이다. 태양전지는 태양으로부터 방출되는 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 반도체 소자이다. 태양전지는 태양 복사 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 광기전력 효과를 이용한다.
태양전지는 주로 실리콘(Si) 반도체를 기반으로 하고 있다. 실리콘 태양전지는 결정질 실리콘(Crystalline Silicon), 비정질 실리콘(Amorphous Silicon), 그리고 실리콘 박막(Silicon Thin Film) 등의 종류로 나뉜다. 결정질 실리콘 태양전지는 단결정 실리콘과 다결정 실리콘 두 가지로 구분된다. 단결정 실리콘 태양전지는 정제된 실리콘을 용융 및 재결정화하여 제조하며, 다결정 실리콘 태양전지는 용융된 실리콘을 틀에 부어 식히는 방식으로 제조한다. 비정질 실리콘 태양전지는 실리콘을 무정형 구조로 증착하여 만들며, 실리콘 박막 태양전지는 실리콘을 박막 형태로 증착하여 제작한다.
태양전지의 에너지 변환 효율은 약 15~22% 수준이며, 단결정 실리콘 태양전지의 효율이 가장 높다. 태양전지 기술은 지속적으로 발전하고 있어 최근에는 25% 이상의 효율을 달성하는 태양전지들도 개발되고 있다. 태양전지는 화석연료를 사용하지 않고 청정한 에너지를 생산할 수 있어 환경친화적이며, 무한정한 태양 에너지를 활용할 수 있다는 장점이 있다. 또한 유지보수가 쉽고 소음이 없어 주거 지역에서도 사용이 가능하다. 태양 에너지는 세계 에너지 시장에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있으며, 태양전지 기술의 발전에 따라 태양광 발전의 활용도가 계속 높아질 것으로 기대된다.
1.2. M-S 접합 태양전지의 필요성
기존 결정질 Si 태양전지는 p-n 접합 구조를 가지고 있어 제작 과정이 복잡하고 발전 원가가 높은 단점이 있다. 이에 비해 M-S 접합 태양전지는 n-type Si 웨이퍼에 금속 전극을 접합하는 구조로 제작이 간단하고 공정이 단순하여 발전 원가를 낮출 수 있다.
또한 Schottky 장벽의 크기를 조절함으로써 에너지 변환 효율을 높일 수 있다는 장점이 있다. Schottky 장벽은 금속과 반도체의 일함수 차이에 의해 생성되는데, 이 Schottky 장벽의 크기에 따라 태양전지의 개방 전압(Voc)이 결정된다. 따라서 Schottky 장벽을 적절히 조절함으로써 태양전지의 성능을 최적화할 수 있다.
이처럼 M-S 접합 태양전지는 공정이 단순하고 발전 원가를 낮출 수 있으며, Schottky 장벽 조절을 통해 에너지 변환 효율을 높일 수 있기 때문에 향후 태양광 발전 시장에서 주목받을 것으로 기대된다.
2. 이론적 고찰
2.1. Si 웨이퍼의 종류
실리콘(Si)은 반도체 산업에서 가장 널리 사용되는 재료이다. 실리콘은 지각의 약 1/3을 차지할 정도로 풍부한 자원이며, 반도체 소자 제작에 매우 안정적으로 공급되고 있다. 실리콘은 독성이 없어 환경적으로도 우수하고, 비교적 고온에서도 소자가 동작할 수 있다는 장점이 있다.
실리콘 웨이퍼는 크게 단결정 웨이퍼와 다결정 웨이퍼로 나뉜다. 단결정 웨이퍼는 폴리실리콘을 고온으로 용융시켜 만든 단결정질 실리콘 잉곳을 얇게 절단하여 제작한다. 실리콘의 원자 배열이 규칙적이고 일정하여 전자 이동에 걸림이 없어 높은 효율을 갖는다.
반면 다결정 웨이퍼는 폴리실리콘을 녹여 정제한 뒤 응고시켜 만든 잉곳을 얇게 자른 것이다. 결정립 경계에 의해 전자 이동이 방해를 받아 단결정 웨이퍼보다 효율이 낮지만, 제조 공정이 상대적으로 간단하여 대량 생산이 용이하다.
실리콘 웨이퍼는 도핑 불순물에 따라 p형과 n형으로 구분된다. p형은 3족 원소인 붕소(B)를, n형은 5족 ...
참고 자료
에너지통계연보, 2018
태원과학㈜, “태원과학 Catalog section5(웨이퍼관련)”, pp.346-347
Donald. A. Neamen, “SEMICONDUCTOR PHYSICS AND DEVICES”, 4th ed., McGrawHill, p.163, p.165, p.332, p.122 p.288, p.110, p.624, 2003.
1. L. Chang et al., "CMOS Circuit Performance Enhancement by Surface Orientation Optimization", IEEE TED, 2004.
마재평, “고체전자공학”, 누리교보재개발, p.52, 2009.
Markvart, “practical H/B of photovoltaics (fundamentale&applications)”, pp.75-76
출처: 연합뉴스 [디지털 스토리] 50대 남성 고독사 많다... 그 이유는
https://www.yna.co.kr/view/AKR2*************797
[제목]젊어지는 고독사 … 글쓴이 [우영우] [출처 중앙일보]
https://blog.naver.com/chochono1/221057638298 [블로그 참조]
