p+-n-n+ GaAs 태양전지의 에미터층 도핑 농도에 따른 내부 전기장 변화 (Internal Electric Field Caused by the Doping Concentration in the Emitter Layer in p$^+$-n-n$^+$ GaAs Solar Cells)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 68권 / 4호 / 381 ~ 386페이지
· 저자명 : 소모근, 조현준, 문영희, 김종수, 김영호, 김준오, 이상준

초록

본 연구에서는 GaAs 태양전지의 에미터층의 도핑 농도에 따른 내부 전기장($F$)의 변화를 반사변조분광법(photoreflectance, PR)으로 조사하였다. 상온에서 관측된 $F$의 세기는 도핑농도가 높은 태양전지(high doping solar cell, HDSC)에서 91.5 kV/cm로 도핑농도가 낮은 태양전지(low doping solar cell, LDSC)보다 6.3 kV/cm 낮았다. 여기광세기에 따른 PR 실험결과 $F$의 변화폭은 약 20 kV/cm로서 이론적인 값보다 크게 관측되었다. 이는 도핑농도가 높은 경우 윈도층의 전위장벽이 상대적으로 높아져서 전기장 가림 효과가 증가하였기 때문으로 판단되었다. 또한 도핑농도가 낮은 경우, 시료의 온도가 낮아질수록 $F$가 더 빠르게 감소하는 것은 도핑농도의 변화에 의한 전위장벽 높이의 변화 때문으로 설명하였다.

영어초록

The internal electric field ($F$) of GaAs solar cells (SC) with different doping concentrations of the emitter layers has been investigated by using photoreflectance (PR) spectroscopy. At room temperature, the $F$ of the highly doped SC (HDSC) is 91.5 kV/cm, which is lower than the 6.3 kV/cm for the low-doping SC (LDSC). From the excitation-light-intensity ($I_{ex}$)-dependent PR, the drop in $F$ is about 20 kV/cm, which is larger than the theoretical value. The large drop in $F$ in the HDSC is confirmed to have been caused by an enhancement of the field screening effect resulting from the higher potential barrier effect of the window layer. Also, in the case of the LDSC, the rapid decrease in $F$ with decreasing temperature can be explained by a change in the height of the potential barrier.

참고자료

· 없음