• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
• /
• pp.214-217
• /
• 2004

숭화법을 이용한 탄화규소(Silicon carbide) 단결정 성장시 사용되는 원료의 상(phase)이 단결정 성장에 미치는 영향을 알아보기 위해 알파형 탄화규소 분말(${\alpha}-SiC$ powder)과 베타형 탄화규소 분말(${\beta}-SiC$ powder)을 각각 사용하였다. 알파형 탄화규소 분말을 사용한 경우에 단결정(single-crystal)을 성장할 수 있었으나, 베타형 탄화규소 분말을 사용하였을 때에는 다결정(poly-crystal)이 성장되었다. 다결정 형성요인에 관한 EPMA 분석결과, 베타형 탄화규소 분말의 탄소에 대한 실리콘의 원소조성비$(N_{Si}/N_C\;=\;1.57)$가 알파형 탄화규소 분말의 경우보다$(N_{Si}/N_C\;=\;0.81)$ 높음을 확인하였다. 따라서 흑연도가니(crucible) 내부의 실리콘 원자가 알파형 탄화규소 분말을 사용하는 경우보다 높은 과포화상태가 되어 종자정 표면에 미세한 실리콘 액적(droplet)이 중착되고 이것으로부터 일정하지 않은 방향성(random orientation)을 갖는 탄화규소 다결정(다양한 방향성을 갖는 다형 포함)이 성장한 것으로 실리콘과 탄소 원소에 대한 EPMA 지도(map) 결과를 통해 확인할 수 있었다.

• 분석과학
• /
• 제24권2호
• /
• pp.105-112
• /
• 2011

태양전지용 박막 규소나 차세대 반도체용 박막트랜지스터의 원료로 사용 가능한 하이드로폴리실란의 합성과 물성 분석에 관한 연구이다. 이러한 하이드로폴리실란을 유기 치환기가 없는 사염화규소를 사용하여 합성한 것이 가장 큰 특징이며, 일반적으로 알칼리금속을 사용한 환원법으로 유기용매에 가용성인 하이드로폴리실란을 합성하는 최적 조건을 확립하고자 하였으며 하이드로폴리실란 용액은 그 물성을 여러 가지 분석 방법을 사용하여 조사하였으며 또한 열분해 실험을 통해 무정형 또는 다결정성 규소로 전환시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.269-277
• /
• 1998

수소화된 비정질규소 박막의 결정화 방법은 물질의 질과 후속으로 제작되는 성능을 결정한다. 본 논문은 다양한 기판위에 성장된 비정질규소 박막의 결정화 특성조사와 고용체 형성 금속 박막의 유.무에 따른 결정화 효과를 분석하였다. 다양한 기판조사로부터 Mo 기판이 비정질규소 박막을 성장하기위해 선택되었다. 고용체 형성 금속을 사용하지않은 경우 $1100^{\circ}C$ 열처리후에 결정립의 크기가 $0.8{\mu}m$에 달하는 다결정을 얻었다. 결정화 온도를 줄이기 위해 고용체 형성 금속인 Au, Al, Ag등을 사용하였다. 금속 Au를 사용하여 $700^{\circ}C$ 열처리 후에 결정입경 크기가 $10{\mu}m$ 이상이며 (111) 면 우선배향 특성을 갖는 다결정규소 박막이 달성되었다. 광전소자 응용을 위하여 규소박막과 고용체를 형성하는 금속종류, 금속두께 등의 결정화 영향을 조사하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.182-186
• /
• 2003

태양전지의 제조가격의 저가화를 위한 노력이 다각적으로 진행되고 있다. 이중에 하나가 규소 잉곳의 대형화이다. 가로 세로 69cm무게 240kg의 초대형 규소 잉곳을 자동화된 결정성장로를 이용하여 제조하였다. 이 방법은 규소 용체의 열을 하부 흑연 기판을 아래로 이동하면서 축출함으로써 방향성 응고를 유도하고 있다. 이 방법으로 제조된 규소 잉곳을 평가하여 본 결과 전기적, 구조적으로 매우 균일하고 태양전지의 제조에 적합한 것으로 판명되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.597-600
• /
• 1999

A solar cell conversion efficiency was degraded by grain boundary effect in polycrystalline silicon To reduce grain boundary effect, we performed a preferential grain boundary etching, POC$_3$ n-type emitter doping, and then ITO film growth on poly- Si. Among the various preferential etchants, Schimmel etch solution exhibited the best result having grain boundary etch depth higher than 10 ${\mu}{\textrm}{m}$. RF magnetron sputter grown ITO films showed a low resistivity of 10$^{-4}$ $\Omega$ -cm and high transmittance of 85 %. With well fabricated poly-Si solar cells, we were able to achieve as high as 15 % conversion efficiency at the input power of 20 mW/$\textrm{cm}^2$.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제10권10호
• /
• pp.1034-1040
• /
• 1997

A solar cell conversion effiency was degraded by grain boundary effect in polycrystalline silicon. Grain boundaries acted as potential barriers as well as recombination centers for the photo-generated carriers. To reduce these effects of the grain boundaries we investigated various influencing factors such as emitter thickness thermal treatment preferential chemical etching of grain boundaries grid design contact metal and top metallization along boundaries. Pretreatment in $N_2$atmosphere and gettering by POCl$_3$and Al were performed to obtain multicrystalline silicon of the reduced defect density. Structural electrical and optical properties of slar cells were characterized before and after each fabrication process. Improved conversion efficiencies of solar cell were obtained by a combination of pretreatment above 90$0^{\circ}C$ emitter layer of 0.43${\mu}{\textrm}{m}$ Al diffusion in to grain boundaries on rear side fine grid finger top Yb metal and buried contact metallization along grain boundaries.

• 태양에너지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.54-59
• /
• 1985

Due to the grainboundary recombination and the poor diffusion length, the polycrystalline cell efficiency is lower than the singlecrystalline cell. In order to define the effect of grains and grain-boundaries, 2 - dimensional differential diffusion equations of minority carrier are modelled. To solve them, two theoretical formulas are derived, which can be evaluated the grainboundary recombination velocity and the grain diffusion length. Also computer-aided numerical analysis is given.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.47-53
• /
• 2014

태양전지용 규소에는 단결정, 다결정, mono-like의 세 가지 재료가 사용 중에 있다. 첫 번째로, 단결정은 수율향상의 과제에 집중되고 있으며, 이것은 고액 계면의 형상이 주요 요인으로 알려지고 있다. 이에 대한 연구가 전산모사 등으로 집중되고 있다. 또한 결정과 도가니의 회전 속도가 고액 계면의 형상에 영향을 미치는 것이 확인 되었다. 다결정의 경우에는 결정립계의 역할이 매우 중요하므로 이에 대한 연구가 진행되는데, 이들을 특히 전기적으로 비활성적인 쌍정 입계로 전환하는 연구가 진행되고 있다. 성장 조건을 변경시켜 쌍정 입계로 바꾸어서 재료의 전기적 성질을 향상시키는 결과를 확인하였다. 또한 성장 공정에서 발생될 수 있는 오염을 줄이기 위한 노력은 상부의 Ar 가스의 흐름을 상향 조절하여 불순물의 용입을 줄임이 확인되었다. 다음으로 mono-like인 경우에는 측면으로부터 성장 되어 들어오는 다결정이 단결정의 분율을 저하 시키는 주요 요인이 되고 있다. 이에 대한 해결책으로 하부의 냉각 속도를 높이고 상부와 측면에 단열재를 보강하는 방안이 제시되고 있고, 하부에 놓는 seed의 orientation을 조절하여 측면으로부터 성장 되어 들어오는 다결정을 억제하는 방안이 효과가 있음이 확인 되고 있다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제24권12호
• /
• pp.2909-2916
• /
• 2000

6.5wt% Si steel is widely known as an excellent magnetic material because its magnetostriction is nearly zero. The AX magnetic properties as magnetostriction of 6.5% Si steel were evaluated and compared with those of conventional 3% Si steel sheet. In this paper, the fracture behavior of the poly crystals and single crystals of Fe-6.5wt%Si alloy has been observed. Single crystals were prepared by Floating Zone(FZ) method, which melts the alloy by the use of high temperature electron beam in pure argon gas condition. And the single crystals were annealed at 500$^{\circ}C$ and 700$^{\circ}C$ respectively and tensile tested at room temperature. According to the result, B2 phase has more good elongation than DO$_3$ phase. It was also found that the fracture surfaces of the single crystals have hairline facets in same direction, and the facets change the direction according to the single crystal phase.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제25권7호
• /
• pp.1073-1081
• /
• 2001

Many researches have published numerous papers about the high-strain-rate obtained from Split Hopkinson Pressure Bar(SHPB) tests. And 6.5wt%Si steel is widely known as an excellent magnetic material because its magnetostriction is nearly zero. Single crystals are prepared by the Floating Zone(FZ) method, which melts the alloy by the use of a high temperature electron beam in a pure argon gas condition. In this paper, the fracture behavior of the poly crystals and single crystals (DO$_3$phase) of Fe-6.5wt%Si alloy by SHPB test is observed. The comparison of high-strain-rate results with static results was done. Obtained main results are as follows: (1) Fe-6.5wt%Si alloy has higher strength at high-strain-rate tensile. SHPB results of polycrystal are twice as high as static results. (2) From the fractography, the cleavage steps are remarkably reduced in the SHPB test compared with the static test.