• 제목/요약/키워드: $F:SnO_2$ film

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Self-textured Al-doped ZnO transparent conducting oxide for p-i-n a-Si:H thin film solar cell

  • 김도영;이준신;김형준
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.50.1-50.1
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    • 2009
  • Transparent conductive oxides (TCOs) play an important role in thin-film solar cells in terms of low cost and performance improvement. Al-doped ZnO (AZO) is a very promising material for thin-film solar cellfabrication because of the wide availability of its constituent raw materials and its low cost. In this study, AZO films were prepared by low pressurechemical vapor deposition (LPCVD) using trimethylaluminum (TMA), diethylzinc(DEZ), and water vapor. In order to improve the absorbance of light, atypical surface texturing method is wet etching of front electrode using chemical solution. Alternatively, LPCVD can create a rough surface during deposition. This "self-texturing" is a very useful technique, which can eliminate additional chemical texturing process. The introduction of a TMA doping source has a strong influence on resistivity and the diffusion of light in a wide wavelength range.The haze factor of AZO up to a value of 43 % at 600 nm was achieved without an additional surface texturing process by simple TMA doping. The use of AZO TCO resulted in energy conversion efficiencies of 7.7 % when it was applied to thep-i-n a-Si:H thin film solar cell, which was comparable to commercially available fluorine doped tin oxide ($SnO_2$:F).

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APCVD법으로 성막된 SnO2:F 박막의 열적 특성 연구 (A Study on Thermo-properties of Fluorine Doped Tin Oxide Thin Film by APCVD Technique)

  • 김유승;옥윤덕;김민경;이보람;김병국;이정민;김훈;김형준
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.37-40
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    • 2009
  • 불소가 도핑된 산화주석(SnO2:F, FTO) 박막은 다결정 전도성 세라믹으로 가시광선 영역에서 투명하기 때문에 태양전지의 전극으로 활용된다. 본 연구에서 FTO는 APCVD법으로 성막되었다. BSG기판을 사용하여 $620^{\circ}C$의 고온에서 공정이 진행되었다. 이렇게 제작된 FTO 박막은 수소, 질소, 대기 분위기에서 여러 열처리 시간을 변수로 실험하여 열처리 전후의 전기적, 광학적, 구조적 변화를 관찰하고 분석하였다. 전기적 특성 분석에는 전기 비저항, 모빌리티 및 캐리어 농도 등의 변화를 알아보았고, 광학적 분석에는 UV-vis spectoscopy로 200nm에서 800nm 파장대역의 투과도를 구하고, Hazemeter를 통하여 총투과율, 평행투과율, 확산투과율 및 Haze를 분석하여 FTO막이 가지고 있는 texturing에 의한 효과를 알아보기 위하여 시편의 열처리 전후를 비교 분석하였다. 구조적 분석은 XRD를 이용하여 pattern을 분석하여 FTO가 가지는 구조변화를 분석하였다. 특히 FTO의 texturing에 기여도가 높은 (200)면의 XRD peak강도가 상승함에 따라 후열처리에 의해 박막의 표면의 변화가 일어남을 확인하였다. FTO의 후열처리에 의한 변화는 전기적으로는 약간의 전기 비저항의 증가를 가져오며, 캐리어 농도의 감소를 가져온다. 캐리어 농도의 감소에 따라 모빌리티의 상승이 관찰되었다. 광학적 특성은 가시광선 영역에서 투과율은 거의 같거나 약간 감소하는 경향을 나타내며, 후열처리 전후에 거의 동일한 투과율을 보이면서도 확산 투과율이 상승하는 분석 결과를 얻었다.

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반응성 스퍼트링에 의한 ITO의 형성과 유전체 소성공정중의 특성변화에 관한 연구 (The Effect of Dielectric Firing Process in PDP on the Properties of ITO Prepared by Reactive RF Sputtering)

  • 남상옥;지성원;손제봉;조정수;박정후
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.510-514
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    • 1997
  • The thin film that is electrically conductive and optically transparent is called conductive transparent thin film. ITO(Indium-Tin Oxide) which is a kind of conductive transparent thin film has been widely used in solar cell, transparent electrical heater, selective optical filter, FDP(Flat Display Panel) such as LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) and so on. Especially in PDP, ITO films is used as a transparent electrode in order to maintain discharge and decrease consumption power through the improvement of cell structure. In this study, we prepared ITO by reactive r.f. sputtering with indium-tin(Sn 10wt%) alloy target instead of indium-tin oxide target. The ITO films deposited at low temperature 15$0^{\circ}C$ and 8% $O_2$. Partial pressure showed about 3.6 Ω/$\square$. At the end of firing, the resistance of ITO was decreased, the optical transparence was improved above 90%.

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R.F. magnetron sputter를 이용한 SnO_2$ film 특성에 대한 Annealing효과 (Effects of Annealing on Properties of Tin Oxide films prepared by r.f. magnetron sputtering)

  • 박용주;박진성
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.208-208
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    • 2003
  • RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Ar과 $O_2$의 유량을 25sccm씩 흘리면서 $SiO_2$/Si기판 위에 Sn $O_2$ 박막을 증착하였다. 증착된 박막은 columnar 구조로 성장하였으며 많은 입자들이 뭉쳐서 형성된 양배추꽃(cauliflower) 형태의 뭉친 입자(agglomerates)를 가지는 표면형상이 관찰되었다. 분위기에 따른 어닐링 효과를 확인하기 위하여 50$0^{\circ}C$에서 공기와 질소 분위기하에서 열처리하였다. 열처리한 후 표면거칠기가 개선되었으며, 표면형상의 변화가 발생하였다. 특히 50$0^{\circ}C$, 질소분위기에서 어닐링한 경우는 양배추꽃 형태의 표면형상이 소수의 작은 입자가 뭉친 형태로 분리되면서 입도분포가 개선되었다. 이러한 결과는 어닐링 과정에서 발생되는 응력을 완화시키기 위하여 표면형상의 변화가 발생하는 것으로 판단된다. XPS 측정 결과, 질소 분위기에서 어닐링한 후에 OIs와 Sn5/3d 피크가 낮은 결합에너지에 위치하고 있어 산소공공의 농도가 어닐링 전에 비하여 증가하였음을 확인할 수 있다. 어닐링 전후에 Sn $O_2$ 박막의 면저항 측정 값은 XPS 결과와는 달리 질소 분위기 어닐링한 후에 오히려 면저항값이 크게 증가하였다. 이러한 결과는 질소 분위기 어닐링한 후 표면형상의 변화에 기인하여 입자간의 연결성이 저하되어 면저항값이 증가한 것으로 추정된다. 산소분위기에서 어닐링한 후에 전체적으로 전기적 특성의 재현성이 개선되었으며 Sensitivity( $R_{air}$/ $R_{gas}$)가 향상되었음을 확인하였다.하였다.석을 통하여 La의 분포를 확인하였으며, HRTEM 분석을 통하여 미세구조분석을 실시하였다.2463eV였다. 10K에서 광발광 봉우리의 919.8nm (1.3479eV)는 free exciton(Ex), 954.5nm (1.2989eV)는 donor-bound exciton 인 I2(DO,X)와 959.5nm (1.2921eV)는 acceptor-bound exciton 인 I1(AO,X) 이고, 964.6nm(1.2853eV)는 donor-acceptor pair(DAP) 발광, 1341.9nm (0.9239eV)는 self activated(SA)에 기인하는 광발광 봉우리로 고찰되었다.가 높을수록 방출전류가 시간에 따라 급격히 감소하였다. 각 duty비에서 방출전류의 양이 1/2로 감소하는 시점을 에미터의 수명으로 볼 때 duty비 대 에미터 수명관계를 구해 높은 duty비에서 전계방출을 시킴으로써 실제의 구동조건인 낮은 duty비에서의 수명을 단시간에 예측할 수 있었다. 단속적으로 일어난 것으로 생각된다.리 폐 관류는 정맥주입 방법에 비해 고농도의 cisplatin 투여로 인한 다른 장기에서의 농도 증가 없이 폐 조직에 약 50배 정도의 고농도 cisplatin을 투여할 수 있었으며, 또한 분리 폐 관류 시 cisplatin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았다이 낮았으나 통계학적 의의는 없었다[10.0%(4/40) : 8.2%(20/244), p>0.05]. 결론: 비디오흉강경술에서 재발을 낮추기 위해 수술시 폐야 전체를 관찰하여 존재하는 폐기포를 놓치지 않는 것이 중요하며, 폐기포를 확인하지 못한 경우와 이차성 자연기흉에 대해서는 흉막유착술에 더 세심한 주의가 필요하다는 것을 확인하였다. 비디오흉강경수술은 통증이 적고, 입원기간이 짧고,

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반응성 스퍼트링으로 형성된 ITO의 유전채 소성에 따른 특성변화 (The Property Change of ITO Prepared by Reactive R.F. Sputtering in POP manufacturing Process)

  • 남상옥;지성원;손제봉;허근도;조정수;박정후
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1411-1413
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    • 1997
  • The thin film that is electrically conductive and optically transparent is called conductive transparent thin film. ITO(Indium-Tin Oxide) which is a kind of conductive transparent thin film has been widely used in solar cell, transparent electrical heater, selective optical filter, FDP(Flat Display Panel) such as LCD (Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) and so on. Especially in PDP, ITO films is used as a transparent electrode in order to maintain discharge and decrease consumption power through the improvement of cell structure. In this study, we prepared ITO by reactive r.f. sputtering with indium-tin(Sn wt 10%) alloy target instead of indium-tin oxide target. The ITO films deposited at low temperature $150^{\circ}C$ and 8% $O_2$ partial pressure showed about $3.6{\Omega}/{\square}$. At the end of firing, the resistance of ITO was decreased, the optical transparence was improved above 90%.

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실리콘 박막 태양전지 전면 전극용 ZnO : Al 투명전도막의 표면형상 및 산란광 특성 (Characterization of Surface Morphology and Light Scattering of Transparent Conducting ZnO:Al Films as Front Electrode for Silicon Thin Film Solar Cells)

  • 김영진;조준식;이정철;왕진석;송진수;윤경훈
    • 한국재료학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.245-252
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    • 2009
  • Changes in the surface morphology and light scattering of textured Al doped ZnO thin films on glass substrates prepared by rf magnetron sputtering were investigated. As-deposited ZnO:Al films show a high transmittance of above 80% in the visible range and a low electrical resistivity of $4.5{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$. The surface morphology of textured ZnO:Al films are closely dependent on the deposition parameters of heater temperature, working pressure, and etching time in the etching process. The optimized surface morphology with a crater shape is obtained at a heater temperature of $350^{\circ}C$, working pressure of 0.5 mtorr, and etching time of 45 seconds. The optical properties of light transmittance, haze, and angular distribution function (ADF) are significantly affected by the resulting surface morphologies of textured films. The film surfaces, having uniformly size-distributed craters, represent good light scattering properties of high haze and ADF values. Compared with commercial Asahi U ($SnO_2$:F) substrates, the suitability of textured ZnO:Al films as front electrode material for amorphous silicon thin film solar cells is also estimated with respect to electrical and optical properties.

졸겔법으로 제조된 ATO 박막의 특성 연구 (Characteristics of ATO Thin Films Prepared by Sol-Gel Process)

  • 구창영;이동근;이희영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.192-195
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    • 2000
  • Antimony doped tin oxyde thin films have been deposited by sol-gel method using non-alkoxide precursor SnCl$_2$$.$2H$_2$O as host and SbC1$_3$ as dopant material. Using spin coating method, thin films of thickness up to 200nm have been uniformly deposited on Corning 1737F non-alkali glass substrates. Effect of Sb doping concentration and heat treatment on electrical and optical properties was investigated. Heat treatment was performed at the temperature from 350$^{\circ}C$ to 650$^{\circ}C$ in flowing O$_2$. The resulting ATO films showed widely changing electrical resistivity and optical transmittance values in the visible spectrum depending on the composition and firing condition.

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A Study on Thermal Stability of Ga-doped ZnO Thin Films with a $TiO_2$ Barrier Layer

  • Park, On-Jeon;Song, Sang-Woo;Lee, Kyung-Ju;Roh, Ji-Hyung;Kim, Hwan-Sun;Moon, Byung-Moo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.434-436
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    • 2013
  • Ga-doped ZnO (GZO) was substitutes of the SnO2:F films on soda lime glass substrate in the photovoltaic devices such as CIGS, CdTe and DSSC due to good properties and low cost. However, it was reported that the electrical resistivity of GZO is unstable above $300^{\circ}C$ in air atmosphere. To improve thermal stability of GZO thin films at high temperature above $300^{\circ}C$ an $TiO_2$ thin film was deposited on the top of GZO thin films as a barrier layer by Pulsed Laser Deposition (PLD) method. $TiO_2$ thin films were deposited at various thicknesses from 25 nm to 100 nm. Subsequently, these films were annealed at temperature of $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$ in air atmosphere for 20 min. The XRD measurement results showed all the films had a preferentially oriented ( 0 0 2 ) peak, and the intensity of ( 0 0 2 ) peak nearly did not change both GZO (300 nm) single layer and $TiO_2$ (50 nm)/GZO (300 nm) double layer. The resistivity of GZO (300 nm) single layer increased from $7.6{\times}10^{-4}{\Omega}m$ (RT) to $7.7{\times}10^{-2}{\Omega}m$ ($500^{\circ}C$). However, in the case of the $TiO_2$ (50 nm)/GZO (300 nm) double layer, resistivity showed small change from $7.9{\times}10^{-4}{\Omega}m$ (RT) to $5.2{\times}10^{-3}{\Omega}m$ ($500^{\circ}C$). Meanwhile, the average transmittance of all the films exceeded 80% in the visible spectrum, which suggests that these films will be suitable for photovoltaic devices.

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고품질 실리콘 박막을 이용한 저가 고효율 실리콘 박막 및 a-Si:H/c-Si 이종접합 태양전지 개발 (Development of low cost and high efficiency silicon thin-film and a-Si:H/c-Si hetero-junction solar cells using low temperature silicon thin-films)

  • 이정철;임충현;안세진;윤재호;김석기;김동섭;양수미;강희복;이보영;이준신;송진수;윤경훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.113-116
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    • 2005
  • In this paper, silicon thin-film solar cells(Si- TFSC) and a-Si/c-Si heterojunction solar cells(HJ-cell) are investigated. The Si-TFSC was prepared on glass substrate by depositing $1-3{\mu}m$ thin-film silicons by glow discharge method. The $a-Si:H/{\mu}c-Si:H$ tandem solar cells on textured ZnO:A1 TCO (transparent conducting oxide) showed improved Jsc in top and bottom cells than that on $SnO_2:F$ TCO. This enhancement of jsc resulted from improved light trapping effect by front textured ZnO:A1. The a-Si/c-Si HJ-cells with simple structure without high efficiency features are suffering from low Voc and Jsc. The improvement of front nip and back interface properties by adopting high quality silicon-films at low temperature should be done both for increasing device performances and production cost.

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Intrinsic layer 두께 가변에 따른 단일접합 비정질 박막 태양전지의 효율 특성 변화 (The efficiency charateristics of intrinsic layer thickness dependence for amorphous silicon single junction solar cells)

  • 윤기찬;김영국;허종규;최형욱;이영석;이준신
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.80-82
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    • 2009
  • The dependence of the efficiency characteristics of hydrogenated amorphous silicon single junction solar cells on the various intrinsic layer thickness has been investigate in the glass/$SnO_2$:F/p,i,n a-Si:H/Al type of amorphous silicon solar cells by cluster PECVD system. The open circuit voltage, short circuit current, fill factor and conversion efficiency have been measured under AM 1.5 condition. The result of the cell performance was improved about 8.2% due to an increase in the short circuit current.

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