태양전지공정 실험(Solar-cell system) 결과 레포트 실험과정, 실험방법, 결론및고찰

소개글

태양전지공정 실험(Solar-cell system) 결과 레포트 실험과정, 실험방법, 결론및고찰에 대한 보고서 자료입니다.

목차

-실험목표
-실험도구
-실험과정

본문내용

g 공정에 대하여 실험했다.
2X2로 자른 Wafer에 PEDOT:PSS를 증착 시킬 때, 마이크로 피펫으로 기포가 생기지 않게 여러 번 용액을 넣고 빼기를 반복했으며, 수직으로 용액을 빨아들여 용액이 피펫의 렌지 뒤로 들어가 다음 다른 실험에서 사용 시, 섞일 수 있는 불상사를 막았다. 이러한 과정을 거쳐 wafer위에 용액을 뿌릴 때 한 번에 많은 양을 빠르게 뿌려서 기포가 생겼는데 그 기포를 소멸시키기 위해 마이크로 피펫으로 기포만 빨아드리는 시간적 오류를 범하고 말았다.
또한 미리 가열된 Baking 오븐에 증착된 wafer를 넣는 것이 중요한데, 그 이유는 Baking 오븐의 온도가 낮을 시 측정이 어려울 수 있기 때문이다.
전극형성
실험목표:
Wafer에 전극을 형성하는 실험.
실험도구:
Ag(은), Ga/In(갈륨, 인듐), DI-water, 붓, 면봉
전극형성 실험과정
▲그림(A) ▲그림(B)
1. 처음 은이 굳어 있으므로 DI-water를 붓에 묻힌 뒤, 녹여주면서 Wafer 앞면에 은을 그림 (A)와 같이 도포한다.
2. 그림 (B). Wafer의 모서리를 핀셋으로 안정되게 고정하여 은을 바른 뒷면에 Ga/In(갈륨/인듐)을 면봉에 극소량을 묻혀 원을 그리듯 꼼꼼하게 도포한다.(적은 양으로도 충분히 한 면을 도포가능.)
전극형성 결론 및 고찰
이번 실험은 Wafer에 전극을 형성하는 공정에 대하여 실험했다.
Wafer 앞면에 붓으로 은을 도포할 때 주의를 기울이지 못해 은 전극의 라인이 맞물리는 실수를 했다.
이 실수로 인해 내가 측정 할 Wafer는 효율이 떨어질 것으로 예상된다.
그리고 Wafer 뒷면에 많은 양의 갈륨/인듐을 도포했었는데, 이렇게 많은 양의 갈륨/인듐을 도포 할 시 전자들의 수집이 불가능해 지며, 부득이하게 앞면으로까지 도포된다면 쇼트가 발생할 수 있다.
효율측정
실험목표:
솔라 시뮬레이터를 통한 완성된 태양전지의 Efficiency(%)(효율(%)),
Fill factor(%)(채우기 비율 (%)) 측정
실험도구:
Solar simulator(솔라 시뮬레이터)
효율측정 실험과정
▲그림(A) ▲그림(B) ▲그림(C) ▲그림(D)
1. 그림(A) 솔라 시뮬레이터의 외관
2. 그림(B) 효율 측정 모습
3. 그림(C,D) 결과 값
효율측정 결론 및 고찰
▲Solar simulator로 측정한 V-A특성곡성
이번 실험에서는 Solar simulator를 이용한 태양전지 효율 및 채우기 비율 측정을 하였다.
스펙트럼 및 조사 강도를 가지는 빛에 태양전지를 노출시킨 후, 태양전지
가 출력하는 전류-전압 특성을 측정함으로서 확인할 수 있다.
- Isc: 태양전지의 양단 사이 전압 차이가 0 일 때(예를 들어 단락일 때)도선에 흐르는 전류.
- Voc: 도선에 흐르는 전류가 0일 때 태양전지의 양단 사이에 걸리는 전압.
- Pm=Vm*Im: 최대 출력, 태양전지의 일반적인 동작지점.
- F.F(Fill Factor) = (Vm*Im)/(Voc*Isc)
- Efficiency = (Vm*Im)/P(light)*A(cell) [P(light): 입사광의 조사강도][A(cell): 태양전지 면적]
측정한 결과 Fill Factor는 67.384%가 나왔으며 Efficiency 는 23.960%로 측정되었다.
FF는 이론상 최대 전력과 I-V 곡선상 최대 전력 값의 비로써 나타내는데, 태양전지의 성능을 한 눈에 알 수 있는 척도이다.
태양전지의 효율은 입사한 태양광의 전력 (Pinput)과 태양전지로부터 발생된 전력 (Pout)의 비로써 얻을 수 있다. 이때 Pout은 태양전지의 최대 발생 전력 즉 Pmax와 동일하다.

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