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에너지

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#투명전극

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갈륨 도핑 산화아연 투명전극으로 HJT 태양전지 효율 24.92% 달성

중국 연구진이 실리콘 이종접합(HJT) 태양전지용 인듐 비사용 투명전도산화물(TCO)로 갈륨 도핑 산화아연(GZO)을 검토했다. n형 결정질 실리콘 웨이퍼(210 × 105 mm, 두께 약 130 μm)에 비정질 실리콘 패시베이션층과 도핑 미결정 실리콘 산화물층을 PECVD로 증착한 뒤, 반응성 플라즈마 증착(RPD)으로 전면 80 nm·후면 100 nm의 GZO 전극을 상온에서 형성했다. 산소-아르곤 가스의 산소 비율을 5%에서 25%까지 변화시킨 결과 산소 10% 조건에서 비저항 4.902 × 10⁻⁴ Ω cm, 400~1100 nm 구간 평균 투과율 83.45%로 가장 우수한 전기적 특성을 보였다. 최적화된 GZO 전극을 적용한 셀은 변환효율 24.92%를 기록했으며, 양면 ICO 전극 기준 셀 대비 효율이 0.68% 낮았다. 해당 논문은 Solar Energy Materials and Solar Cells에 게재됐고 중국과학원, 중국과학원대학교, Dinto Solar, Anhui Huasun Energy가 참여했다.

10월 29일

태양광·풍력arXiv 태양광

그래핀 투명전극을 적용한 질화물 기반 태양전지의 성능 개선

Si(100) 기판 위에 성장한 AlInN(알루미늄인듐질화물) 태양전지에 그래핀(graphene)을 반투명 전도성 접촉층으로 적용한 연구다. 소자는 p형 Si(100) 기판 위에 이종접합 계면 품질을 높이기 위한 비정질 실리콘(a-Si) 버퍼층을 넣고 AlxIn1-xN 층을 증착한 구조이며, 알루미늄 함량은 x=0.22, 0.35, 0.43의 세 가지를 비교했다. 단층 그래핀을 저온 전사 공정으로 전면에 옮긴 뒤 광조사·암(dark) 조건에서 특성을 평가한 결과, 세 조성 모두에서 단락전류밀도·충진율(fill factor)·광전변환효율이 개선된 반면 개방전압은 거의 변하지 않았다고 보고한다. 다만 초록에는 구체적인 효율 수치나 측정 조건이 제시되지 않아 개선 폭을 판단하기 어렵고, 소자 면적·안정성·재현성에 대한 정보도 없다.

6월 10일