TCAD Simulation of Silicon Pillar Array Solar Cells

Lee, Hoong Joo

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자료유형: 학술저널

저자정보: Lee, Hoong Joo (Department of Electronic Engineering, Sangmyung University)

저널정보: 한국반도체디스플레이기술학회 반도체디스플레이기술학회지 반도체디스플레이기술학회지 제16권 제1호

발행연도: 2017.1

수록면: 65 - 69 (5page)

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This paper presents a Technology-CAD (TCAD) simulation of the characteristics of crystalline Si pillar array solar cells. The junction depth and the surface concentration of the solar cells were optimized to obtain the targeted sheet resistance of the emitter region. The diffusion model was determined by calibrating the emitter doping profile of the microscale silicon pillars. The dimension parameters determining the pillar shape, such as width, height, and spacing were varied within a simulation window from ${\sim}2{\mu}m$ to $5{\mu}m$. The simulation showed that increasing pillar width (or diameter) and spacing resulted in the decrease of current density due to surface area loss, light trapping loss, and high reflectance. Although increasing pillar height might improve the chances of light trapping, the recombination loss due to the increase in the carrier's transfer length canceled out the positive effect to the photo-generation component of the current. The silicon pillars were experimentally formed by photoresist patterning and electroless etching. The laboratory results of a fabricated Si pillar solar cell showed the efficiency and the fill factor to be close to the simulation results.

#Solar Cell #TCAD

참고문헌 (11)

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Yoon, H. P. / 2011 / Parametric StudyofMicropillar Array Solar Cells / Proceeding of IEEE 37thPhotovoltaic Specialists Conference :303~306

Shin, J. C. / 2012 / Experimental Study of Design Parameters in Silicon Micropillar Array Solar Cells Produced by Soft Lithography and Metal-Assisted Chemical Etching / IEEE J. of Photovoltaics 2:129~133

Park, W. I. / 2008 / Controlled Synthesis of Millimeter-long Silicon Nanowires with Uniform Electronic Properties / Nano Letters 8:3004~3009

Spurgeon, J. M. / 2008 / Repeated Epitaxial Growth and Transfer of Arrays of Patterned, Vertically Aligned, Crystalline Si Wires from ASingle Si(111) Substrate / Applied Physics Letters 93:0321121~0301123

Garnett, E. / 2010 / Light Trapping in Silicon Nanowire Solar Cells / Nano Letters 10:1082~1087

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이 논문의 저자 정보

이흥주

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