박막형 태양전지의 재료인 Cd-Te의 현재 기술과 문제점분석

소개

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목차

1. 태양전지의 구동원리 및 분석
(1) 태양전지의 구동원리

2. 현재의 태양전지 마켓 규모와 앞으로의 시장성 분석
(1) 태양전지 마켓시장
(2) 미래의 태양전지 시장성과 미래재료

3. 실리콘 고분자를 재료로 한 태양전지
(1) 결정질 실리콘 태양전지와 비결정질(박막) 실리콘 태양전지

4. Cd-Te을 이용한 박막형 태양전지
(1) Cd-Te의 물성
(2) Cd-Te 태양전지의 제조방법

5. Cd-Te을 이용한 박막형 태양전지의 문제점
(1) 환경적인 문제
(2) 높은 일함수로 인한 배면전극에서의 전합강하
(3) 단락전류밀도 손실과 개방회로전압, 충진율 손실

6. Cd-Te 태양전지의 효율성 개선
(1) 논문 분석을 통한 문제점 분석과 해결방안
(2) 결론

7. Reference

본문내용

1. 태양전지의 구동원리 및 분석

(1) 태양전지의 구동원리

태양전지는 p-n 접합을 이루는 반도체 다이오드에 빛을 쪼이면 전자 가 생성되는 광기전효과(photovoltaic effect)를 이용하여 태양광을 직 접 전기로 변환하는 반도체 소자이다.
태양전지의 구동원리는 빛 흡수 및 전하생성작용, 캐리어의 재결합 및 소멸, 광생성 전하분리, 광생성 전하수집으로 인한 광전변환 완료 의 순서로 구동된다.

1)빛 흡수 및 전하 생성작용

원자 주위에 전자가 공간상에서 특정한 위치에 존재를 하고, 빛 흡수를 통해서 전자가 핵자로부터 구속을 덜 받는 위치로 이동하여 자유롭게 이동 가능한 자 유전자가 생성이 된다. 빛흡수를 통해서 전도전자가 생성될 때에는 원래 전자 가 위치해 있던 자리는 빈공간이 생기며 이를 개념상 전자의 반대 극성을 가지는 정공(홀,hole)이라 한다. 결국 빛 흡수에 의한 전하 생성은 전자와 정공이 쌍으로 생 성된다.

2)캐리어의 재결합 및 소멸

전조대로 이동한 전자는 전체의 계로서 열평형 상태로 돌아가려고 하기 때문 에 어떤 시간 (수명시간)를 경과한 후 다시 충만대(valance band)에 있는 정공 과 재결합하여 전자와 정공이 쌍으로 소멸한다.
광생성된 전자와 정공은 수 마이크로초라는 짧은 수명시간을 가지므로 수명시 간 이내에 재결합되기 전에 분리하고 수집하지 않으면 전기에너지 발생이 어렵 다. 그러므로 이 재결합이 진행되기 전에 빠른시간 안에 전자를 분리하고 수집 하여야 한다.

참고자료

· 변선호, ‘고효율 CdTe/CdS 박막 태양전지 모듈 생산에 적합한 혁신적공정’, 한국과학기술정보 연구원
· 김희제 외 1명, ‘차세대 태양전지’, 한국과학기술정보 연구원
· 윤경훈, ‘태양전지 기술현황’, 한국에너지기술 연구원
· 김제하 외 4명, ‘박막형 태양전지 기술 및 산업동향’, 전자통신동향분석 제 23권 제 6호 2008년 12월
· 이정철 외 1명, ‘박막 실리콘 태양전지 기술 동향’, 한국에너지기술연구원 태양전지연구센터.