Abstract
To reduce the cost per watt of photovoltaic power, it is important to reduce the cell thickness of crystalline silicon solar cells. As the thickness of the silicon layer is reduced, two distinctive thermal expansion rates between the silicon and the aluminum layer induce bowing in a solar cell. With a thinner silicon layer, the bowing distance grows exponentially. Excessive bowing could damage the silicon wafer. In this study, we tried to measure an irregularly curved silicon solar cell more accurately using a 3D image scanner. For the detailed analysis of the three-dimensional bowing shape, a least square fit was applied to the point data from the scanned image. It has been found that the bowing distance and shape distortion increase with a decrease in the thickness of the silicon layer. An Ag strip on top of the silicon layer can reduce the bowing distance.
실리콘 태양전지의 두께를 줄일 경우 여러 문제점이 발생하게 되는데 그 중에서 태양전지의 휨 현상은 제품 수율의 직접적인 원인이 되어 제품 상용화에 가장 큰 걸림돌이 되고 있다. 본 연구에서는 태양전지의 실리콘 웨이퍼 두께를 가변하였을 때의 휨 정도에 대해 정밀하게 측정하고자 하였다. 측정결과의 신뢰성을 높이고 비 대칭성 형상에 대해 자세하고 정밀하게 분석하기 위해 3D 이미지 스캐너를 사용하였다. 그 결과 실리콘 웨이퍼의 두께가 감소할수록 휨 정도는 급격하게 증가하고 곡률 또한 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 실리콘 웨이퍼의 두께가 감소할 수록 휨 정도의 편차가 증가하여 형상의 비 대칭성이 증가하는 것 또한 확인되었다. 또한 Ag 전극의 부착이 휨 현상을 어느 정도 감소시키는 것을 알 수 있었다.
