태양전지의 시장 경쟁력을 위해선 발전단가가 낮아야 하기 때문에, 현재까지도 더 높은 효율의 태양전지가 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 더 높은 효율의 태양전지를 설계하기 위하여 광학적인 시뮬레이션을 이용하여 HIT 태양전지 구조에서 흡수가 큰 태양전지의 구조를 예측하였고, 이러한 구조에 대해서 EDISON 나노물리에서 지원하는 “태양전지 해석용 SW”를 사용하여 효율을 계산하였다. 소프트웨어를 통한 계산 결과 태양전지에 의한 흡수가 클수록 이는 직접적으로 전류밀도의 향상으로 나타났고, 따라서 효율이 증가하였다. 이러한 광학적인 예측을 통하여 105.8 W/m2의 효율을 가지는 태양전지를 디자인 함으로써, 기존 HIT 태양전지의 효율인 56.62 W/m2 보다 약 1.868배 향상된 태양전지를 구현하였다.

EDISON 나노물리 사이트의 태양전지 해석용 SW를 이용하여 최대전력을 얻을 수 있는 태양전지의 구조를 설계 및 파악해보았다. 최대전력을 얻기위한 조건으로는 Layer의 층 수 와 각 Layer의 물성과 두께, 각 Layer의 도핑밀도가 있다. 위의 조건들을 조절하여 태양전지의 최대전력을 얻을 수 있는 구조를 SW를 통하여 설계, 분석하였다.

EDISON 나노물리 사이트에 탑재된 태양전지 해석용 SW를 이용하여 최대전력(power)을 얻을 수 있는 태양전지 구조를 설계 및 파악해보았다. 최대전력을 얻기 위한 조건으로는 Number_of_Layer 즉, 층의 수(2~10가능)와 각 Layer의 물성(단결정, 비정질, 미세단결정)과 각 Layer의 두께, 각 Layer의 도핑밀도가 있다. 이러한 조건들을 조절하여 태양전지의 가장 높은 최대전력을 얻을 수 있는 구조를 SW를 통하여 설계하고, 분석하였다.

본 논문에서는 일본의 Sanyo사에서 발표한 HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin layer)구조를 기반으로 하여 태양전지의 output특성을 분석하고자 한다. HIT 태양전지 구조의 경우 a-Si층이 태양전지의 효율과 개방전압 Voc의 향상에 중요한 역할을 한다. 본 연구를 통해 a-Si층 내에서의 두께변화가 태양전지 output특성에 어떠한 영향을 주는지 비교해보고, 최고 효율을 낼 수 있는 구조를 찾고자 한다.

Monolayer transition metal dicalcogenide (TMDC) materials are currently attracting extensive attention due to their distinctive electronic, transport, and optical properties. For example, monolayer MoS2 exhibits a direct band gap in the visible frequency range, which makes it an attractive candidate for the photocatalytic water splitting. For the photoelectrochemical water splitting, the appropriate band edge positions that overlap with the water redox potential are necessary. Similarly, appropriate band level alignments will be crucial for the light emitting diode and photovoltaic applications utlizing heterojunctions between two TMDC materials. Carrying out first-principles calculations, we here investigate how the band edges of MoS2 can be adjusted by surface ligand functionalization. This study will provide useful information for the realization of ligand-based band engineering of monolayer MoS2 for various electronic, energy, and bio device applications.