1839³â ÇÁ¶û½ºÀÇ ¹°¸®ÇÐÀÚ Edmond BecquerelÀº óÀ½À¸·Î ÀüÇØÁú (electrolyte)¿¡ ´ã±Ù Àü±Ø(electrode)»çÀÌ¿¡¼ Àç·áµéÀÌ ºûÀ» ¹ÞÀ» ¶§ ÀÛÀº ¾çÀÇ Àü·ù°¡ È帣´Â °ÍÀ» ¹ß°ßÇÏ¿´´Ù. ¶ÇÇÑ, 1876³âHeinrich Hertz°¡ Selenium °ú °°Àº °íü¿¡¼µµ °°Àº Çö»óÀÌ ¹ß»ýµÊÀ» °üÂûÇÏ¿´ ´Ù. ÀÌ·± Çö»óÀ» ±¤ÀüÈ¿°ú(photovoltaic effect)¶ó°í ÇÏ¸ç ±× °°Àº Àç ·á¸¦ žçÀüÁö(solar cells or PV cells) ¶ó°í ºÎ¸¥´Ù. ´ç½ÃÀÇ ºû Àüȯ Àü·ù È¿À²Àº 1% ~ 2% Á¤µµ¿´À» »ÓÀÌ´Ù. º»°ÝÀûÀÎ PV systemÀÇ »ó¾÷È´Â 1940³â´ë¿Í 1950³â´ë »çÀÌ¿¡¼ ÀÌ·ç¾î Á³´Âµ¥, 1941³â ÀûÁ¤ÇÑ È¿À²À» ³»´Â ½Ç¸®ÄÜ(Si) žçÀüÁö°¡ ¿¬±¸µÇ¾ú°í, 1954³â¿¡ À̸£·¯ °í¼øµµ °áÁ¤ Áú ½Ç¸®ÄÜÀ» »ý»êÇÒ ¼ö ÀÖ´Â Czochralski ¹æ¹ýÀÌ °³¹ßµÇ¾î Bell ¿¬±¸¼Ò ¿¡¼ 4%ÀÇ È¿À²À» ³»´Â ù¹ø° °áÁ¤Áú ½Ç¸®ÄÜ Å¾çÀüÁö°¡ ¸¸µé¾îÁ³´Ù. ±× ÈÄ Å¾çÀüÁöÀÇ ¿¬±¸°¡ ´Ù¼Ò µÐȵǸç ÁøÇàµÇ´Ù°¡ 1970³â´ë ¿¡³ÊÁö À§ ±â¸¦ Á÷¸éÇÏ¿© ¹Ì±¹ Á¤ºÎ¿Í »ê¾÷°è¿¡¼´Â È¿À²ÀÌ ³ô°í »ó¾÷È °¡´É¼ºÀÌ Å« žçÀüÁö¸¦ °³¹ßÇÒ Çʿ伺ÀÌ Å©°Ô ¿ä±¸µÇ¾ú´Ù. ÀÌ ÈķΠžçÀüÁö´Â Á¡Á¡ ´õ ´ë¸éÀûÈ ÇÏ°Ô µÇ°í »ý»ê´Ü°¡µµ °è¼Ó ³·¾ÆÁö´Â ¹ßÀü°æ·Î¸¦ °ÅÄ¡ °Ô µÈ´Ù. 1980³â´ë¿¡ À̸£·¯ »õ·Î¿î Àç·áÀÇ Å¾çÀüÁö, Áï CdTe, CuInSe2 ,TiO2µîÀÌ Åº»ýÇÏ°Ô µÇ¾ú°í ÇöÀç ±× ¿¬±¸°¡ È°¹ßÈ÷ ÁøÇàµÇ°í ÀÖ´Ù.
žçÀüÁö´Â Å©°Ô ÅÂ¾ç¿ ÀüÁö¿Í ž籤
ÀüÁö·Î ³ª´ ¼ö ÀÖ´Ù. žç¿À» ÀÌ¿ëÇÏ¿© ÅͺóÀ» ȸÀü½ÃÅ°´Â µ¥ ÇÊ¿äÇÑ Áõ±â¸¦ ¹ß»ý½ÃÅ°´Â ÀåÄ¡´Â ÅÂ¾ç¿ ºÐ¾ß(solar thermal
electricity)ÀÌ°í, žçºû(photons)À» ¹ÝµµÃ¼ÀÇ ¼ºÁúÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© Àü±â¿¡³ÊÁö·Î º¯È¯½ÃÅ°´Â ÀåÄ¡°¡ ž籤 ºÐ¾ß(photovoltaic
solar cells) ÀÌ´Ù. ž籤 ÀüÁöÀÇ ÀÛµ¿¿ø¸®´Â Àü±â¿¡³ÊÁö¸¦ ºû ¿¡³ÊÁö·Î º¯È¯½ÃÅ°´Â ¹ß±¤ ´ÙÀÌ¿Àµå(lighting emitting
diode, LED)³ª ·¹ÀÌÀú ´ÙÀÌ¿Àµå(laser diode)¿Í ¹Ý´ë¶ó°í »ý°¢ÇÏ¸é µÈ´Ù. ž翡³ÊÁö ±â¼úÀº ²ÙÁØÈ÷ ¹ßÀüÇÏ¿© ÇöÀç ÀϺΠ½Ã½ºÅÛÀÌ
»ó¿ëÈ µÇ¾ú°Å³ª »ó¿ëȸ¦ ¼µÎ¸£´Â ´Ü°è¿¡ ¿Í ÀÖ´Ù.
´ëºÎºÐ º¸ÅëÀÇ Å¾çÀüÁö´Â ´ë¸éÀûÀÇ p-n Á¢ÇÕ ´ÙÀÌ¿Àµå(p-n junction
diode)·Î ÀÌ·ç¾îÁ® ÀÖ´Ù. ±¤Àü ¿¡³ÊÁö º¯È¯(photovoltaic energy conversion)À» À§ÇØ Å¾çÀüÁö°¡ ±âº»ÀûÀ¸·Î °®Ãç¾ß
ÇÏ´Â ¿ä°ÇÀº ¹ÝµµÃ¼ ±¸Á¶ ³»¿¡¼ ÀüÀÚµéÀÌ ºñ ´ëĪÀûÀ¸·Î Á¸ÀçÇØ¾ß ÇÑ´Ù´Â °ÍÀÌ´Ù. ±×¸²1Àº p-n Á¢ÇÕÀÇ ºñ ´ëĪ¼ºÀ» ³ªÅ¸³½ °ÍÀÌ´Ù. n-type
Áö¿ªÀº Å« ÀüÀڹеµ (electron density)¿Í ÀÛÀº Á¤°ø¹Ðµµ(hole density) ¸¦ °¡Áö°í ÀÖ°í p-type Áö¿ªÀº ±×¿Í Á¤¹Ý´ë·Î
µÇ¾îÀÖ´Ù. µû¶ó¼ ¿Àû ÆòÇü»óÅ¿¡¼ p-type¹ÝµµÃ¼¿Í n-type¹ÝµµÃ¼ÀÇ Á¢ÇÕÀ¸·Î ÀÌ·ç¾îÁø ´ÙÀÌ¿Àµå¿¡¼´Â ij ¸®¾î(carrier)ÀÇ ³óµµ
±¸¹è¿¡ ÀÇÇÑ È®»êÀ¸·Î ÀüÇÏ(charge) ÀÇ ºÒ±ÕÇüÀÌ »ý±â°í ÀÌ ¶§¹®¿¡ Àü±âÀå(electric field)ÀÌ Çü¼ºµÇ¾î ´õ ÀÌ»ó carrier ÀÇ
È®»êÀÌ ÀϾÁö ¾Ê°Ô µÈ´Ù. ÀÌ ´ÙÀÌ¿Àµå¿¡ ±× ¹°ÁúÀÇ Àüµµ´ë (conduction band) ¿Í °¡ÀüÀÚ´ë(valence band) »çÀÌÀÇ ¿¡³ÊÁö
Â÷ÀÌÀÎ ¹êµå°¸ ¿¡³ÊÁö(band gap energy) ÀÌ»óÀÇ ºûÀ» °¡ÇßÀ» °æ¿ì, ÀÌ ºû ¿¡³Ê Áö¸¦ ¹Þ¾Æ¼ ÀüÀÚµéÀº °¡ÀüÀÚ´ë¿¡¼ Àüµµ´ë·Î
¿©±â(excite) µÈ´Ù. À̶§ Àüµµ´ë·Î ¿©±âµÈ ÀüÀÚµéÀº ÀÚÀ¯·Ó°Ô À̵¿ÇÒ ¼ö ÀÖ°Ô µÇ¸ç, °¡ÀüÀÚ´ë¿¡´Â ÀüÀÚµéÀÌ ºüÁ®³ª°£ ÀÚ¸®¿¡ Á¤°øÀÌ »ý¼ºµÈ´Ù.
ÀÌ°ÍÀ» excess carrier¶ó °í Çϸç ÀÌ excess carrierµéÀº Àüµµ´ë ¶Ç´Â °¡ÀüÀÚ´ë ³»¿¡¼ ³óµµÂ÷ÀÌ ¿¡ ÀÇÇؼ È®»êÇÏ°Ô µÈ´Ù.
À̶§ p-type¹ÝµµÃ¼¿¡¼ ¿©±âµÈ ÀüÀÚµé°ú n-type¹ÝµµÃ¼¿¡¼ ¸¸µé¾îÁø Á¤°øÀ» °¢°¢ÀÇ minority carrier¶ó°í ºÎ¸£ ¸ç, ±âÁ¸
Á¢ÇÕÀüÀÇ p-type¶Ç´Â n-type¹ÝµµÃ¼³»ÀÇ carrier(p-typeÀÇ Á¤ °ø, n-typeÀÇ ÀüÀÚ) ´Â ÀÌ¿Í ±¸ºÐÇØ majority
carrier¶ó°í ºÎ¸¥´Ù. ÀÌ ¶§ majority carrierµéÀº Àü±âÀåÀ¸·Î »ý±äenergy barrier ¶§¹®¿¡ È帧 ÀÇ ¹æÇظ¦ ¹ÞÁö¸¸
p-typeÀÇ minority carrierÀÎ ÀüÀÚ´Â n-typeÂÊÀ¸·Î °¢°¢ À̵¿ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. Minority carrierÀÇ È®»ê¿¡ ÀÇÇØ Àç·á
³»ºÎÀÇ charge neutrality°¡ ±úÁüÀ¸·Î½á Àü¾ÐÂ÷(potential drop)°¡ »ý±â°í ÀÌ ¶§ p-nÁ¢ÇÕ ´ÙÀÌ¿ÀµåÀÇ ¾ç±Ø´Ü¿¡ ¹ß»ýµÈ
±âÀü·ÂÀ» ¿ÜºÎ ȸ·Î¿¡ ¿¬°áÇϸé žçÀüÁö·Î¼ ÀÛ¿ëÇÏ°Ô µÈ´Ù.
ž籤 ¹ßÀü½Ã½ºÅÛÀº žçÀ¸·ÎºÎÅÍ Áö»ó¿¡ ³»¸®ÂÉÀÌ´Â ¹æ»ç¿¡³ÊÁö¸¦ žçÀüÁö(¹ÝµµÃ¼)·Î Á÷Á¢ Àü±â·Î º¯È¯Çؼ Ãâ·ÂÀ» ¾ò´Â ¹ßÀü¹æ½ÄÀÌ´Ù.
žçÀüÁö ÁýÇÕü¿Í Á÷·ù-±³·ù º¯È¯ÀåÄ¡(Á÷·ùÃâ·ÂÀ» ±³·ù·Î
º¯È¯ÇÏ´Â º¯È¯ÀåÄ¡), Á¦¾îÀåÄ¡, ÃàÀüÁö¼³ºñ·Î ±¸¼ºµÈ´Ù.
½Ç¸®ÄÜ Å¾çÀüÁö´Â Å©°Ô ´Ü°áÁ¤(single crystal) ÇüÅÂ¿Í ´Ù°áÁ¤ (polycrystalline) ÇüÅÂÀÇ Àç·á·Î ³ª´µ¸ç ±âº»ÀûÀ¸·Î p-n µ¿Á¾Á¢ÇÕ (homojunction)À¸·Î¼ žçÀüÁö¿¡ »ç¿ëµÈ´Ù. ´Ü°áÁ¤Àº ¼øµµ°¡ ³ô°í °á Á¤°áÇԹеµ°¡ ³·Àº °íÇ°À§ÀÇ Àç·á·Î¼ ´ç¿¬È÷ ³ôÀº È¿À²À» ´Þ¼ºÇÒ ¼ö ÀÖÀ¸³ª °í°¡ÀÌ°í, ´Ù°áÁ¤ Àç·á´Â »ó´ëÀûÀ¸·Î Àú±ÞÇÑ Àç·á¸¦ Àú·ÅÇÑ °ø Á¤À¸·Î ó¸®ÇÏ¿© »ó¿ëÈ°¡ °¡´ÉÇÑ Á¤µµÀÇ È¿À²ÀÇ ÀüÁö¸¦ ³·Àº ºñ¿ëÀ¸·Î »ý»êÇÏ·Á´Â Àǵµ·Î »ç¿ëµÈ´Ù. ´Ü°áÁ¤ ½Ç¸®ÄÜÀ» »ç¿ëÇÑ ÀüÁö´Â Áý±¤ÀåÄ¡ ¸¦ »ç¿ëÇÏÁö ¾ÊÀº °æ¿ìÀÇ ±â·ÏÀÌ ¾à 24%Á¤µµÀ̸ç Áý±¤ÀåÄ¡¸¦ »ç¿ëÇÑ Àü Áö´Â 28%ÀÌ»óÀÇ È¿À²ÀÌ ¹ßÇ¥µÇ¾ú´Ù. ´Ù°áÁ¤ ½Ç¸®ÄÜ ÀüÁö´Â ¾à 18%È¿À² ÀÌ ¹ßÇ¥µÇ¾ú´Âµ¥, È¿À²ÀÇ µµ´Þ ÇÑ°èÄ¡´Â ´Ü°áÁ¤ÀÌ 35%, ´Ù°áÁ¤ÀÌ 19%Á¤ µµÀÎ °ÍÀ¸·Î ¿¹ÃøµÈ ¹Ù ÀÖ´Ù.
ºñÁ¤Áú ½Ç¸®ÄÜ Å¾çÀüÁö(a-Si) ´Â °¡Àå »ó¾÷ÀûÀ¸·Î ¼º°øÇÑ ÃÖÃÊÀÇ ¹Ú¸· ÇüÅÂÀÇ Å¾çÀüÁöÀÌ´Ù. ±×·¯³ª, ÀÌ Å¾çÀüÁö´Â ¾ÆÁ÷Àº 1980³â´ëºÎÅÍ ¿¹ »óµÇ¾î¿Ô´ø ¸¸ÅÀÇ È¿À²Àº ÇöÀç º¸ÀÌÁö ¾Ê°í ÀÖ´Ù. ±× ÀÌÀ¯´Â ºûÀ» ¹Þ À» ¶§ a-SiÀÌ »ó´çÈ÷ intrinsic degradation µÇ±â ¶§¹®ÀÌ´Ù. ºûÀ» ÂÉ ¿©ÁÙ ¶§ ¹ß»ýÇÏ´Â intrinsic degradationÀº ¾à 20%Á¤µµ·Î Á¦ÇÑµÉ ¼ö ÀÖ´Ù. µû¶ó¼ Àç·áÀÇ °¡°ø±â¼ú°ú µð¹ÙÀ̽º µðÀÚÀÎÀ» ¾ó¸¶³ª ¹ßÀü½ÃÅ°´Â °¡ °¡ a-SiÀÇ È¿À²À» ¾ÈÁ¤È ½ÃÅ°´Â °ü°ÇÀÌ µÈ´Ù. ´ÙÁßÁ¢ÇÕ (multijunction) À» ÀÌ¿ëÇÏ´Â µð¹ÙÀ̽º(º¹ÇÕ¼¿ ³»¿¡¼ ´õ¿í´õ ¾ãÀº Èí ¼öÃþÀ» °¡´ÉÄÉ ÇÑ´Ù.) ¿Í ºûÀ» Àâ¾ÆµÎ´Â ¹æ½ÄÀº ¾ÈÁ¤µÈ È¿À²ÀÇ Å¾çÀü Áö¸¦ Á¦ÀÛÇÏ°Ô ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÇöÀç ÀÌ·± ¹æ¹ýÀ¸·Î ºñÁ¤Áú ½Ç¸®ÄÜ Å¾çÀü ÁöÀÇ È¿À²Àº ¾à 12%ÀÌ»ó ±×¸®°í ¸ðµâ(module, 1Æò¹æ ÇÇÆ®) ·Î¼´Â 10% ÀÌ»óÀÇ °íÈ¿À²À» ±â·ÏÇÏ°í ÀÖ´Ù.
´Ù°áÁ¤ ¹Ú¸·CuInSe2ÀüÁö´Â p-nÀÌÁ¾Á¢ÇÕ ±¸Á¶¸¦ ±âº»À¸·ÎÇÏ¸ç ¾à 1eVÀÇ ¹êµå°¸À» °¡Áö°í ÀÖ°í º¸Åë 0.5VÀÌÇÏÀÇ open-circuit voltage(Voc) ¸¦ ³ªÅ¸³½´Ù. ¸ô¸®ºêµ§(Mo) À¸·Î ÄÚÆÃµÈ À¯¸®±âÆÇ À§¿¡ p-type ¹ÝµµÃ¼ÀÎ CISÃþÀ» ÁõÂøÇÏ°í ±× À§¿¡ n-type CdS¸¦ ÁÖ·Î ÈÇÐÀû ¿ë¾×¼ºÀå¹ý (chemical bath deposition, CBD ¶Ç´Â "Dip-Coating") À¸·Î ÀÔÈ÷°í Åõ ¸íÀü±Ø ÃþÀÎ ZnO¸¦ ½ºÆÛÅ͸µ¹ýÀ¸·Î ÁõÂøÇÑ ÈÄ ±Ý¼ÓÀü±ØÀ» ÀÔÈù´Ù. ÀÌ¹Ì 4ft2 ¸ðµâ(module)¿¡¼ 11%ÀÇ È¿À²ÀÌ ±â·ÏµÈ ¹Ù ÀÖÀ¸¸ç ½ÇÇè½Ç¿¡¼´Â 17%¸¦ »óȸÇÏ´Â È¿À²ÀÌ ÀçÇö¼º ÀÖ°Ô ±â·ÏµÇ°í ÀÖ´Ù. CISÃþÀº Áø°øÁõÂø ¶Ç´Â ±Ý¼Ó¸·À» ÁõÂøÇÑ ÈÄ selenization°øÁ¤À» °ÅÄ¡´Â 2´Ü°è ¹æ¹ý µîÀ¸ ·Î ¸¸µé¾îÁø´Ù. CISÀÇ ¹êµå°¸ÀÌ ÀÛÀº ÆíÀ̹ǷΠ´Ù¸¥ Á¾·ùÀÇ ÀüÁöº¸´Ù Jsc°¡ Å©°í Voc°¡ ³·´Ù. ÃÖ±ÙÀÇ °æÇâÀº Voc¸¦ Áõ°¡ ½ÃÅ°±â À§ÇÏ¿© GaµîÀÇ ¿ø¼Ò¸¦ ÇձݽÃÄÑ(e.g. CuIn1-xGaxSe2) ¹°¼º ¹× ÀüÁöÈ¿À²¿¡ ´ëÇÑ ¿µÇâÀ» Á¶»çÇÏ´Â °ÍÀÌ´Ù.
žçÀüÁö Àç·á Áß¿¡¼ °¡Àå ³ôÀº È¿À²À» ´Þ¼ºÇÏ¿´°í ÇöÀç ¿ìÁÖ¿ëÀ¸·Î »ó¿ëÈ¿¡ ¼º°øÇÏ¿© ÈæÀÚ¸¦ ±â·ÏÇÏ°í ÀÖ´Â Àç·áÀÌ´Ù. GaAs´Â ÃÖÀûÀÇ ¹ê µå°¸(1.45eV) ¹× ³ôÀº ±¤ Èí¼ö°è¼ö¿Í °¡Àå ³ôÀº ÀÌ·Ð È¿À²Ä¡(39%) µîÀÇ ÀåÁ¡°ú In, Alµî°ú ½±°Ô ÇÕ±ÝÀ» Çü¼ºÇÏ¿©(InGaAs, AlGaAs) ¹êµå°¸À» Á¶ ÀýÇÒ ¼ö Àִٴ Ư¼ºÀ» Áö³æ´Ù. ÇöÀç ´ÜÀÏ Á¢ÇÕÀ¸·Î 28.7% (200 sun concentrator) ÀÌ ±â·ÏÀ̸ç GaAs/GaSb ÁßøÀüÁö·Î´Â 34.2% (100 sun concentrator) °¡ ±â·ÏÀÌ´Ù. ´ÜÁ¡Àº Àç·áÀÇ °¡°ÝÀÌ ¸Å¿ì ³ô¾Æ(GaÀÇ Èñ ¼Ò¼º) »ó¾÷ÀûÀ¸·Î ½Ç¿ëÈÇϱ⿡ ¾î·Æ°í AsÀÇ À¯ÇؼºÀÌ ÁöÀûµÇ°í ÀÖ´Ù.
CdTe´Â ¹êµå°¸ÀÌ 1.45eV·Î¼ ÀÌ·ÐÀûÀ¸·Î ÀÌ»óÀûÀÎ °ªÀ» °®°í ÀÖÀ¸¸ç Àü±âÀû ¹× ±¤ÇÐÀû Ư¼ºÀÌ Å¾çÀüÁöÀç·á·Î¼ ÀûÇÕÇÑ °ÍÀ¸·Î ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ À¸³ª ¹«¾ùº¸´Ùµµ Áß¿äÇÑ ¼ºÁúÀº ¹°ÁúÀÇ ÇÕ¼ºÀÌ ½±´Ù´Â Á¡ÀÌ´Ù. ÇöÀç±î Áö ´Ù¾çÇÑ ¹æ¹ý, Áï ±ÙÁ¢½Âȹý(Closed-Spaced Sublimation, CSS), Áø °øÁõÂø¹ý, ÀüÂø¹ý, screen printing, spray pyrolysis, metallorganic chemical vapor deposition(MOCVD) µîÀÇ ¹æ¹ýÀÌ »ç¿ëµÇ¾î 10%ÀÌ»óÀÇ È¿À²ÀÌ ÀÔÁõµÇ¾ú´Ù. CdTeÃþÀÇ ÇÕ¼º¹æ¹ý¿¡ »ó°ü¾øÀÌ ÈÇоç·Ðºñ¿¡ ¸Â´Â ¸·À» Çü¼ºÇÏ°í CdCl2 ¿ëÁ¦¸¦ Ç¥¸é¿¡ ÀÔÈù ÈÄ 400oC Á¤µµ¿¡¼ ¿Ã³¸®ÇÏ ¸é ´ë·« 10%ÀÇ È¿À²À» ½±°Ô ¾òÀ» ¼ö ÀÖ´Ù°í ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Ù. CdTe¹°¼º¿¡ °üÇÑ ÀϹÝÀûÀÎ »çÇ×Àº Zanio¿¡ ÀÇÇØ Á¤¸®µÈ ¹Ù ÀÖ´Ù. CdTeÀüÁö ±â¼úÀº ¼ÒÀ§ "superstrate" ±¸Á¶°¡ Á¦¾ÈµÇ°í ¸¶Áö¸·À¸·Î ÈÇÐÀû ¿ë¾× ¼ºÀå¹ýÀ¸ ·Î CdS¸¦ ÀÔÈ÷´Â °øÁ¤ÀÌ Á¦¾ÈµÇ¾úÀ» ¶§ °¢°¢ ÀüÁöÀÇ È¿À²ÀÌ È¹±âÀûÀ¸·Î Áõ°¡µÇ¾ú´Ù.
Ç¥ÁØÈµÈ Å¾çÀüÁö Å©±â
žçÀüÁö ¿øÆÇ(100 X 100mm)¸¦ °¡Áö°í 80Á¶°¢ 2 Á¶À¸·Î 35°¡Áö Å©±â·Î Àý´çµÈ
»óÅÂÀ̸ç(µµÇ¥¿Í °°½À´Ï´Ù)
*µµÇ¥¿¡ ÀÖ´Â ¿©·¯°¡Áö Å©±â žçÀüÁö¿¡ interconnect RibonÀ» ³³¶«ÇÏ¿©
ÆǸÅÇÒ ¼öµµ
ÀÖ½À´Ï´Ù.
žçÀüÁöÀÇ È¿À²À» Ư¡ Áö¿öÁÖ´Â º¯¼ö·Î´Â open-circuit voltage(Voc), short-circuit current(Jsc), ±×¸®°í fill factor(FF) µîÀÌ´Ù. open-circuit voltage(Voc) ´Â ȸ·Î°¡ °³¹æµÈ »óÅÂ, Áï ¹«ÇÑ´ëÀÇ ÀÓÇÇ´ø½º°¡ °É¸° »óÅ¿¡¼ ºûÀ» ¹Þ¾ÒÀ» ¶§ žçÀüÁöÀÇ ¾ç´Ü¿¡ Çü¼ºµÇ´Â ÀüÀ§Â÷ÀÌ´Ù. µ¿Á¾Á¢ÇÕ(homojunction) ÀÇ °æ¿ì¸¦ ¿¹·Î¼ ¼³¸íÇÏÀÚ¸é, ¾òÀ» ¼ö ÀÖ´Â ÃÖ´ëÇÑÀÇ Voc°ªÀº p-type ¹ÝµµÃ¼¿Í n-type ¹ÝµµÃ¼ »çÀÌÀÇ ÀÏÇÔ¼ö °ª(work function) ÀÇ Â÷ÀÌ·Î ÁÖ¾îÁö¸ç, ÀÌ °ªÀº ¹ÝµµÃ¼ÀÇ ¹êµå°¸¿¡ ÀÇÇØ °áÁ¤µÇ¹Ç·Î ¹êµå°¸ÀÌ Å« Àç·á¸¦ »ç¿ëÇÏ¸é ´ëü·Î ³ôÀº Voc°ªÀÌ ¾ò¾îÁø´Ù. Short-circuit current(Jsc)´Â ȸ·Î°¡ ´Ü¶ôµÈ »óÅÂ, Áï ¿ÜºÎÀúÇ×ÀÌ ¾ø´Â »óÅ¿¡¼ ºûÀ» ¹Þ¾ÒÀ» ¶§ ³ªÅ¸³ª´Â ¿ª¹æÇâ(À½ÀÇ °ª) ÀÇ Àü·ù¹Ðµµ ÀÌ´Ù. ÀÌ °ªÀº ¿ì¼±ÀûÀ¸·Î ÀԻ籤ÀÇ ¼¼±â¿Í ÆÄÀåºÐÆ÷(spectral distribution)¿¡ µû¶ó ´Þ¶óÁöÁö¸¸, ÀÌ·¯ÇÑ Á¶°ÇÀÌ °áÁ¤µÈ »óÅ¿¡¼´Â ±¤Èí¼ö¿¡ ÀÇÇØ ¿©±âµÈ ÀüÀÚ¿Í Á¤°øÀÌ Àç°áÇÕ(recombination) ÇÏ¿© ¼Õ½ÇµÇÁö ¾Ê°í ¾ó¸¶³ª È¿°úÀûÀ¸·Î ÀüÁö ³»ºÎ¿¡¼ ¿ÜºÎȸ·Î ÂÊÀ¸·Î º¸³»¾îÁö´Â°¡¿¡ ÀÇÁ¸µÈ´Ù. ÀÌ ¶§ Àç°áÇÕ¿¡ ÀÇÇÑ ¼Õ½ÇÀº Àç·áÀÇ ³»ºÎ¿¡¼³ª °è¸é¿¡¼ ÀϾ ¼ö ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ Jsc¸¦ Å©°Ô Çϱâ À§Çؼ± žçÀüÁö Ç¥¸é¿¡¼ÀÇ ÅÂ¾ç ºûÀÇ ¹Ý»ç¸¦ ÃÖ´ëÇÑÀ¸·Î °¨¼Ò ½ÃÄÑ¾ß ÇÑ´Ù. À̸¦ À§ÇØ Antireflection coatingÀ» ÇØÁְųª metal contactÀ» ¸¸µé ¶§ ÅÂ¾ç ºûÀ» °¡¸®´Â ¸éÀûÀ» ÃÖ¼ÒÈ ÇØÁÖ¾î¾ß ÇÑ´Ù. °¡´ÉÇÑ ¸ðµç ÆÄÀåÀÇ ºûÀ» Èí¼öÇϱâ À§Çؼ± ¹ÝµµÃ¼ÀÇ ¹êµå°¸ ¿¡³ÊÁö°¡ ÀÛÀ»¼ö·Ï À¯¸®ÇÏÁö¸¸ ±×·¸°Ô µÇ¸é Vocµµ °¨¼ÒÇÏ°Ô µÇ¹Ç·Î ÀûÁ¤ÇÑ ¹êµå°¸À» °¡Áø Àç·á°¡ ÇÊ¿äÇÏ´Ù. µû¶ó¼ ÃÖ´ëÅ©±âÀÇ Voc¿ÍJsc°ªÀ» ¾ò±â À§ÇØ °è»êµÈ ÀÌ·ÐÀûÀÎ ÃÖÀûÀÇ ¹êµå°¸ ¿¡³ÊÁö´Â 1.4eV°¡ µÈ´Ù. Fill factor(FF) ´Â ÃÖ´ëÀü·ÂÁ¡¿¡¼ÀÇ Àü·ù¹Ðµµ¿Í Àü¾Ð°ªÀÇ °ö(Vmp×Jmp) À» Voc¿ÍJscÀÇ °öÀ¸·Î ³ª´« °ªÀÌ´Ù. µû¶ó¼ fill factor´Â ºûÀÌ °¡ÇØÁø »óÅ¿¡¼ J-V°î¼±ÀÇ ¸ð¾çÀÌ »ç°¢Çü¿¡ ¾ó¸¶³ª °¡±î¿î°¡¸¦ ³ªÅ¸³»´Â ÁöÇ¥ÀÌ´Ù. žçÀüÁöÀÇ È¿À² ¥çÀº ÀüÁö¿¡ ÀÇÇØ »ý»êµÈ ÃÖ´ë Àü·Â°ú ÀԻ籤 ¿¡³ÊÁö Pin »çÀÌÀÇ ºñÀ²ÀÌ´Ù.
ž籤À» ÀÌ¿ëÇÑ Ãæ,¹ßÀüÀº ÀÛ°Ô´Â ¼Õ¸ñ½Ã°è¿¡¼ºÎÅÍ ´ëÇüºôµùÀÇ Àü¿ø¼³ºñ±îÁö ´Ù¾çÇÏ°Ô »ç¿ëÇÒ ¼öÀÖÀ¸¸ç, ÇöÀç´Â Àü·Â¼³ºñ·Î¼ÀÇ Àû¿ë¿¡ °æÁ¦¼ºÀÇ ¹®Á¦·Î ±× »ç¿ëÀÌ Á¦ÇѵǾî ÀÖÀ¸³ª, Àå·¡¿¡´Â ÇÑÁ¤ Áö±¸ÃÌÀÇ ÇÑÁ¤µÈ ¿¡³ÊÁö¿øÀÇ °í°¥·Î ¹«ÇÑ ¿¡³ÊÁöÀΠž翡³ÊÁöÀÇ È°¿ëµµ°¡ Á¡Â÷ ³ô¾ÆÁú °ÍÀÌ´Ù.
ÃÖ±Ù¿¡ â¿ø½Ãû°ú »ï¼º°Ç¼³±â¼ú¿ø °Ç¹°¿¡ ¼³Ä¡µÇ¾î ¿î¿ëÁß¿¡ ÀÖÀ¸¸ç, žçÀüÁö ÁýÇÕü¸¦ °ÇÀÚÀç¿ÍÀÏüÈÇÏ¿© °Ç¹° ¿Üº®À̳ª À¯ÈÞ°ø°£¿¡ ¼³Ä¡ÇÏ°í, žçÀüÁö¿¡¼ ¹ß»ýµÈ Àü·ÂÀ» °Ç¹° ³»ºÎÀÇ Àü¿øÀ¸·Î »ç¿ëÇÏ°í ÀÖ´Ù. ÀÌ¿Í°°ÀÌ ºÐ»êÇü ½ÅÀü¿øÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© »ó¿ë½Ã¿¡ ÀÚü ¹ßÀüÇÔÀ¸·Î½á ¼ö¿ë°¡ÀÇ Àü·Â°ü¸®¸¦ µµ¸ðÇÒ ¼ö ÀÖ°í, ƯÈ÷ ÃÖ´ë¼ö¿äÀü·Â Á¦¾îµµ °¡´ÉÇÏ¸ç ´ÙÀ½°ú °°Àº È¿°ú°¡ ±â´ëµÈ´Ù.