인 확산 게터링을 이용한 다결정 실리콘 웨이퍼 및 PERC 태양전지에서의 광 및 고온 유도 열화 저감

다결정 실리콘(multi-Si) 웨이퍼 기반 고성능 PERC(패시베이티드 이미터 및 후면 셀) 태양전지의 산업적 성공을 위해서는 광 및 고온 유도 열화(LeTID)를 줄이는 것이 중요합니다. 열화 동역학에 대한 이해는 상당히 진전되었지만, 고온 조건(약 80 °C, 1 Sun)에서 multi-Si 웨이퍼의 LeTID를 유발하는 결함은 아직 규명되지 않았습니다. 본 연구에서는 multi-Si 웨이퍼 및 태양전지에서 LeTID를 저감하기 위한 인 확산 게터링(PDG)의 적용 가능성을 검토하였습니다. LeTID 전후의 광 유도 결함 농도를 측정한 결과, PDG가 평균 결함 농도를 크게 감소시킬 수 있음을 확인하였습니다. 유도 결합 플라즈마 질량분석을 이용한 미량 원소 분석 결과, 잉곳 가장자리에서 채취한 multi-Si 웨이퍼는 인접 결정립보다 열화가 더 크게 발생하는 결정립 내에 Cu, Ni 및 Ti가 높은 농도로 존재함을 확인하였습니다. multi-Si PERC 태양전지에서 LeTID 저감을 위한 PDG 효과를 확인하기 위해 서로 다른 두 가지 이미터 프로파일을 적용하여 소자를 제작하였습니다. 고농도로 확산된 이미터를 식각하여 높은 시트 저항을 확보할 경우 태양전지의 LeTID 특성이 개선되는 것이 관찰되었으며, 이는 웨이퍼 내 불순물 농도 감소와 관련된 것으로 판단됩니다.