• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.29.2-29.2
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• 2010

최근 박막형 LED 및 박막형 태양전지등의 기존 마이크로 소자들의 효율향상을 위한 개선으로 나노구조를 이용한 나노소자 제작이 관심을 받고 있다. 이는 가능성으로만 여겨져왔던 나노기술이 기존 박막형 소자에서 포화된 효율상향 접근방식의 한계에 따른 것으로 생각되며, 나아가 나노기술로 제작된 나노소자가 우리 생활을 채우게 될 날이 얼마남지 않은 것을 의미한다. 특히, 디스플레이 소자에서의 나노기술은 더욱 더 중요시 되고 있다. 그로 인해 투명성과 우수한 광전기적 특성을 지닌 산화물 반도체와 그 나노구조 대한 관심이 날로 높아지고 있으며, 그 가운데 산화아연계(ZnO, MgZnO등) 나노구조를 이용한 나노소자 제작이 많이 연구되고 있다. 산화아연은 c축으로 우선 배향성을 가지는 우르짜이트 구조로써, 나노선 성장이 다른 산화물에 비해 용이하고 그 물리적, 화학적 특성이 안정 우수하다. 이러한 산화아연 나노선 제작법 가운데, 유기금속화학기상증착법은 다른 성장법에 비해 결정학적 광학적 특성이 우수하고 성장속도가 빨라 고품질 나노선 성장에 용이한 장비로 각광받고 있다. 하지만 bottom-up 공정을 기반으로 한 나노소자제작에서 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 1) 수직형 대면적 성장, 2) 나노선 밀도 조절의 어려움, 3) 기판과의 계면층에 자발적으로 생성되는 계면층의 제거, 4) 고온성장시 precursor의 증발 문제 등이 그것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 산화아연 나노구조 성장 시, 마그네슘(Mg)을 도입하여, 각 원소의 조성 차이에 따라 기판 표면에 30nm 두께 미만의 상분리층(단결정+비정질층)을 자발적으로 형성시켰다. 성장이 진행됨에 따라, 아연이 rich한 단결정 층에서는 나노선이 선택적으로 성장하게 하였고, 마그네슘이 rich한 비정질 층에서는 성장이 이루어지지 않게 하였다. 따라서 산화아연이 증발되는 온도영역에서 10nm 이하 직경을 가지는 나노선을 자발적으로 계면층 없이 수직 성장하였다. 또한, 표면의 단결정, 비정질의 사이즈를 Mg 유량으로 적절히 조절한 결과, 산화아연계 나노월 구조성장이 가능하였다.

• 한국진공학회지
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• 제21권2호
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• pp.99-105
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• 2012

금 나노입자 촉매를 이용한 전기화학적 식각법에 의해 실리콘 표면에 짧은 시간의 효과적인 텍스쳐링을 통한 나노구조를 제작하여 무반사 특성을 조사하였다. 실험을 위해, 열증발증착법과 급속열처리법을 이용하여 단결정 실리콘 표면에 20 nm에서 150 nm 크기의 금 나노입자를 형성하였고, 습식식각을 위해 금 나노입자가 코팅된 실리콘을 과산화수소와 불화수소가 포함된 식각용액에 1분 동안 담가두었다. 전기화학적 습식식각을 확인하기위해, 금 나노입자가 코팅된 실리콘을 음극으로 각각 -1 V와 -2 V의 전압을 인가하여 식각깊이와 반사율 스펙트럼을 비교하였다. 태양광 스펙트럼(air mass 1.5)을 고려하여 태양가중치 반사율을 계산한 결과, 전압을 인가하지 않고 식각된 실리콘 표면의 반사율이 25.8%인 반면, -2 V의 전압을 인가하여 8.2%로 반사율을 크게 줄일 수 있었다.

• 태양에너지
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• 제12권2호
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• pp.62-78
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• 1992

본 논문은 二(이)가열원 진공증착법을 이용하여 실리콘 웨이퍼의 온도를 190[$^{\circ}C$]로 유지한 상태에서 ITO 박막을 증착, 열처리한 후 $ITO_{(n)}/Si_{(p)}$ 태양전지를 제작하였고 그의 전기적 특성을 조사하였다. $In_2O_3$와 $S_nO_2$의 증착비율이 각각 91[mole %] 9[mole %]일 때 최대효율 11[%]의 태양전지를 제작 할 수 있었다. 제작된 전지는 열처리 시간과 온도에 따라 성능이 향상되지만 약 600[$^{\circ}C$] 이상의 온도, 15분 이상의 열처리 시간에서는 오히려 박막의 각종 결함의 증가로 인한 감소현상을 보였다. 제작한 전지의 광 응답 특성을 조사하였는데 열처리온도를 증가시킴에 따라 미소하나마 장파장 영역으로 그 peak값이 이동함을 알 수 있었다. X선 회절현상을 통해 열처리온도에 따른 결정성장이 증대하여 단결정 쪽으로 이동해 감을 확인할 수 있었다. 본 실험에서 제작한 $ITO_{(n)}/Si_{(p)}$ 태양전지에 대하여 특성을 조사한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. $100[mW/cm^2]$의 태양광 에너지 조사하에서 단락전류 : ISC=31 $[mW/cm^2]$ 개방전압 : VOC=460[mV] 충실도 : FF=0.71 변환효율 : ${\eta}$=11[%].

• 태양에너지
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• 제13권1호
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• pp.49-58
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• 1993

승화방법에 의해 $CdS_{0.46}Se_{0.54}$ 단결정을 성장하여 결정구조를 조사하고, Van der Pauw 방법으로 Hall effect를 측정하여 carrier density의 온도 의존성과 mobility의 온도 의존성을 조사하였다. 성장된 $CdS_{0.46}Se_{0.54}$ 단결정을 치환반응하여 $n-CdS_{0.46}Se_{0.54}/p-Cu_{2-X}S_{0.46}Se_{0.54}$ 이종접합 태양전지를 제작하였다. Spectral response, 전류-전압특성 및 전력변환 효율을 조사하여 그 결과로부터 개방전압은 0.48V, 단락 전류 밀도는 $21mA/cm^2$, fill factor와 전력변환효율은 각각 0.75와 9.5%를 얻었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.419-420
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• 2009

The authors fabricated the nanostructural patterns on the surface of SiN antireflection layer of polycrystalline Si solar cell and the surface of crystalline Si wafer using anodic aluminum oxide (AAO) masks in an inductively coupled plasma(ICP) etching process. The AAO nanopattern mask has the hole size of about 70~80nm and an ave rage lattice constant of 100nm. The transferred nano-patterns were observed by the scanning electron microscope (SEM) and the enhancement of solar cell efficiency will be presented.

• 전자공학회논문지A
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• 제31A권7호
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• pp.102-109
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• 1994

Low cost high efficiency single crystal silicon solar cells for terrestrial applications have been fabricated by using inexpensive materials such as solar grade silicon wafer and pastes, and mass production processes such as screen printing and spray. Under 100 mW/cm$^2$ (AM 1.5) and $25^{\circ}C$ conditions conversion efficiency of 16.48% was obtained by anon fire-thru process and 15.55% by fire-thru process.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.654-658
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• 2011

This paper was investigated the electrical properties for optimal operating conditions of monocrystalline silicon solar cell. The output of electricity for monocrystalline solar cell was investigated according to the distances between solar cell and halogen lamp and to the resistances by the variable resistor.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.744-749
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• 2011

Recently, annual usage of energy is dramatically increasing because industrialization is going faster and more electricity is needed due to various electronic devices. This study focused on the performance characteristics of solar cell using the impedance technique. The experiment measured an impedance according to frequency's from 2 mHz until 1 MHz. It could know that the impedance was decreased according to the frequency increases in solar cell. The imaginary part was changed from capacitance component to inductance component.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.218-219
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• 2007

Silicon feed stock shortage have acted as major restraints for growth of photovoltaic industry. Concentrating photovoltaic (CPV) system will reduce the use of silicon PV materials. This paper presents the application possibility of mono-crystalline silicon solar cell, which has increased in market share, for PV concentrator. We measured the power of solar cell using sun simulator and I-V curve tracer and compared the results. The comparison of results showed that the concentrated solar cell generated the power more approximately 7 times than without concentration in spite of non-heat sink. If CPV technology included heat sink combines already developed PV tracking system, it will have a merit economically.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.22-23
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• 2007

We tried to find the possibility of mono-crystalline silicon solar cell for photovoltaic concentrating system which is major cost portion for PV system using fresnel lens. With solar simulator and I-V curve tracer, we analyzed maximum output characteristics and measured the temperature of concentrated area using infrared camera. Because of temperature increase, there was no merit when concentrating. But at low radiant power, it showed more efficient operation. The combination of heat-sink technology and tracking system to our concentrating PV system would give better performance results.