목차 일부
Chapter 1 태양에너지
1.1 서론 ... 2
1.2 태양에너지 ... 4
1.2.1 태양에너지의 질과 양 ... 4
1.2.2 Ecology 사이클과 태양의 혜택 ... 10
1.3 태양광 발전의 특징 ... 11
1.3.1 economy 중심문명으로부터 ecology 중점문명의 개막 ... 11
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Chapter 1 태양에너지
1.1 서론 ... 2
1.2 태양에너지 ... 4
1.2.1 태양에너지의 질과 양 ... 4
1.2.2 Ecology 사이클과 태양의 혜택 ... 10
1.3 태양광 발전의 특징 ... 11
1.3.1 economy 중심문명으로부터 ecology 중점문명의 개막 ... 11
1.3.2 깨끗하고 독특한 특징을 갖는 태양광 발전 ... 13
1.4 태양에너지와 태양광 발전 ... 14
연습문제 ... 19
참고문헌 ... 19
Chapter 2 태양전지의 기초이론
2.1 빛 흡수 및 전하생성 작용 ... 22
2.2 캐리어의 재결합 소멸 ... 28
2.3 광생성 전하분리 ... 31
2.4 광생성 전하수집으로 광전변환 완료 ... 35
2.5 태양전지의 전류-전압 곡선 ... 36
2.6 단락전류 ... 37
2.7 개방전압 ... 39
2.8 곡선인자 ... 42
2.9 변환효율 ... 43
2.10 직ㆍ병렬저항 ... 44
2.11 수집확률, 양자효율 ... 47
2.12 실리콘 태양전지의 고효율화 ... 50
연습문제 ... 63
참고문헌 ... 63
Chapter 3 실리콘 태양전지 기판재료
3.1 실리콘 태양전지 기판재료 ... 66
3.2 실리콘 원료 ... 69
3.3 쵸크랄스키(Czochralski, CZ)법 ... 70
3.4 부유대역(Float Zone, FZ)법 ... 75
3.5 웨이퍼링(Wafering) ... 79
3.6 다결정 실리콘 웨이퍼(Multicrystalline Silicon Wafer) ... 84
3.7 다결정 규소기판의 특성평가 ... 89
3.8 다결정 규소기판의 제조방법 ... 96
3.8.1 Silso법 ... 97
3.8.2 HEM(Heat Exchanger Method)법 ... 97
3.8.3 도가니 피복법 ... 99
3.8.4 Ployx법 ... 100
3.9 실리콘 sheet 제조법 ... 101
연습문제 ... 106
참고문헌 ... 107
Chapter 4 태양전지 제작
4.1 웨이퍼 세정 ... 110
4.2 기판 표면 조직화(Texturing) ... 116
4.3 불순물 도핑 및 확산 ... 128
4.3.1 확산 방정식 ... 128
4.3.2 불순물 확산 방법 ... 134
4.4 반사방지막 형성 ... 143
4.5 박막제조 및 공정 ... 146
4.5.1 스퍼터링(Sputtering) 물리적 기상증착 ... 146
4.5.2 화학기상증착(CVD) ... 151
4.5.3 열 CVD법 ... 152
4.5.4 플라즈마 CVD법 ... 154
4.6 금속전극 ... 155
4.7 단결정 실리콘 태양전지 ... 161
4.8 지상전력용 다결정 실리콘 태양전지 기술 ... 167
연습문제 ... 172
참고문헌 ... 173
Chapter 5 태양전지의 측정법
5.1 회로 중의 직렬ㆍ병렬저항의 원인과 측정법 ... 176
5.1.1 직렬저항 ... 176
5.1.2 병렬저항 ... 177
5.2 인공태양 광원 ... 177
5.2.1 기준 태양광 ... 178
5.2.2 측정용 광원 ... 179
5.3 출력특성의 환산 및 보정 ... 184
5.3.1 절대치 교정법 ... 184
5.3.2 reference cell법 ... 185
5.4 조도의존성 및 온도의존성 ... 186
5.5 태양전지 특성측정의 실제 ... 189
5.5.1 태양전지(unit cell)의 측정 ... 189
5.5.2 대면적 module의 측정 ... 190
5.5.3 태양전지 특성측정에 있어서의 유의점 ... 191
5.6 태양전지의 전류-전압 특성 ... 192
5.6.1 확산전류 ... 193
5.6.2 공핍층 내 재결합 전류 ... 194
5.6.3 턴넬전류 ... 194
5.6.4 고농도에서의 전류 ... 195
5.7 태양전지 재료 평가법 ... 197
5.7.1 금지대폭 ... 199
5.7.2 반송자 밀도 ... 200
5.7.3 반송자 이동도 ... 200
5.7.4 소수 반송자 수명 ... 201
5.8 도핑 프로파일 규명 기법 ... 203
5.8.1 스프레딩 저항 프로파일링 분석법(SRP) ... 203
5.8.2 이차 이온 질량분석법(SIMS) ... 205
5.9 박막 분석법 ... 207
5.9.1 박막 두께 측정법 ... 207
5.9.2 박막의 구조적 분석 ... 213
5.9.3 박막의 화학적 조성 분석 ... 218
5.10 적외선 분광법 ... 223
5.10.1 적외선 분광계 ... 223
5.10.2 극성 반도체의 격자 진동에 의한 적외선 흡수 ... 225
5.10.3 국재진동의 적외 흡수에 의한 측정 ... 227
연습문제 ... 229
참고문헌 ... 230
Chapter 6 태양전지 응용과 장래전망
6.1 태양광 발전 시스템 ... 232
6.1.1 태양광 발전 시스템의 구성 ... 232
6.1.2 태양광 발전 시스템의 분류 ... 233
6.1.3 태양전지 어레이 구성 방법 ... 241
6.1.4 직류 전력조절 장치(DC Power Conditioner) ... 244
6.1.5 축전지 (Batteery Storage) ... 246
6.1.6 인버터(Inverter) ... 247
6.2 소규모 태양전지 응용사례 ... 249
6.3 중규모 태양전지 응용사례 ... 251
6.4 대규모 태양전지 응용사례 ... 252
6.5 3kW 계통연계 시스템 응용사례 ... 253
6.5.1 계통연계 제어 ... 253
6.5.2 3kW 계통연계 시스템 응용사례 ... 256
6.6 일본의 태양전지 개발현황 ... 258
6.7 미국의 태양전지 개발현황 ... 264
6.8 유럽의 태양전지 개발 현황 ... 266
6.9 국내의 태양전지 개발현황 ... 268
6.10 태양전지 시장의 향후전망 ... 270
6.11 태양전지관련 주요회사 ... 270
6.12 국내외 태양전지 시장현황 ... 281
6.13 향후 태양전지 시장전망 ... 283
연습문제 ... 285
참고문헌 ... 285
Chapter 7 태양전지 재료 특성
7.1 고체내의 원자배열 ... 288
7.2 결합모델과 에너지 밴드 ... 292
7.3 캐리어의 개념과 이동 ... 295
7.4 상태밀도 ... 297
7.5 도핑의 개념과 농도 ... 300
7.6 Drift (표동) 성분 ... 304
7.7 확산 (Diffusion) ... 316
7.8 광학적 흡수와 캐리어 생성 ... 320
7.9 이상적인 p-n 접합 ... 334
7.9.1 인가된 전압이 없을 경우: 개방회로 ... 334
7.9.2 순방향 바이어스 ... 339
7.9.3 역방향 바이어스 ... 347
7.10 p-n 접합 밴드 다이아그램 ... 350
7.10.1 개방회로 ... 350
7.10.2 순방향 바이어스와 역방향 바이어스 ... 352
7.11 광조사시 p-n 접합 ... 355
7.11.1 주입전류 ... 356
7.11.2 공핍층 내 재결합 전류 ... 356
7.11.3 턴넬 전류 ... 357
7.11.4 대주입에서의 전류 ... 357
연습문제 ... 360
참고문헌 ... 361
Chapter 8 태양전지 종류와 제조공정 실무
8.1 태양전지의 종류 ... 364
8.2 단결정 실리콘 태양전지 ... 365
8.3 다결정 실리콘 태양전지 ... 369
8.4 결정질 실리콘 태양전지 양산공정과 실무 ... 373
8.4.1 실리콘(벌크) 태양전지 관련공정 기술 ... 373
8.4.2 실리콘 태양전지 베이스층 제조 및 표면처리 공정 ... 378
8.4.3 실리콘 태양전지 에미터층 제조 ... 388
8.4.4 실리콘 태양전지 반사망지막과 패시베이션을 위한 SiNx:H 중착 기술 ... 392
8.4.5 실리콘 태양전지 그리드 패턴 제작 ... 400
8.5 박막형 다결정 실리콘 태양전지 ... 405
8.6 수소화된 비정질 실리콘 태양전지 ... 408
8.6.1 수소화된 비정질 실리콘 ... 408
8.6.2 비정질 실리콘 태양전지 ... 415
8.6.3 실리콘 다중접합 태양전지 ... 419
8.7 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족 화합물 태양전지 ... 422
8.7.1 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족 화합물 태양전지의 특징 ... 422
8.7.2 CuInSe2계 태양전지의 구조 및 제조방법 ... 425
8.7.3 CuInSe2계 태양전지의 기술개발 현황 ... 431
8.8 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체 태양전지 ... 433
8.8.1 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 태양전지의 특징 ... 433
8.8.2 CdTe 태양전지의 구조 및 제조방법 ... 435
8.8.3 CdTe 태양전지의 기술개발 현황 ... 443
8.9 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 태양전지 ... 445
8.9.1 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 태양전지 특징 ... 445
8.9.2 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 태양전지 개발개발 현황 ... 450
8.10 나노 태양전지 ... 451
8.10.1 나노입자를 이용한 염료 감응형 태양전지 ... 452
8.10.2 복합 나노 구조형 플라스틱 태양전지 ... 459
8.10.3 나노결정 박막 태양전지 ... 462
연습문제 ... 467
참고문헌 ... 467
Chapter 9 태양광 발전 구성요소 성능시험 평가법
9.1 태양전지 특성 평가 ... 470
9.2 태양에너지 성능평가 ... 477
9.3 PV 모듈 인증 ... 480
9.3.1 태양전지 모듈 구성방법 ... 480
9.3.2 태양전지 모듈 규모에 따른 응용사례 ... 481
9.3.3 전력용 태양전지 모듈구성 ... 482
9.3.4 태양전지 모듈 성능평가 방법과 인증에 필요한 세부절차 ... 484
9.3.5 태양전지 모듈 성능평가 인증통과 판정방법 ... 487
9.3.6 국내 태양전지 모듈 인증 방안 ... 488
9.4 태양광 시스템 요소기기 ... 488
9.4.1 축전지(Battery Storage) ... 490
9.4.2 직류전력 조절장치(DC Power Conditioner) ... 499
9.4.3 국내 태양광 시스템 요소기기 인증방안 ... 500
9.5 태양광 시스템 ... 500
9.5.1 독립형 태양광 PV인버터 ... 501
9.5.2 독립형 태양광 램프 시스템 ... 506
9.5.3 계통연계 태양광 시스템 ... 510
9.5.4 신에너지원의 저압배전선 연계시 보호협조 기본사항 ... 514
9.5.5 국내 태양광 시스템 인증 방안 ... 528
연습문제 ... 531
참고문헌 ... 531
부록 ... 533
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