• Title/Summary/Keyword: 박막 이차 전지

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국부적 후면 접촉 구조를 가지는 실리콘 태양전지의 Passivation 특성과 태양전지 특성에 관한 연구

  • An, Si-Hyeon;Park, Cheol-Min;Jang, Gyeong-Su;Kim, Seon-Bo;Jang, Ju-Yeon;Park, Hyeong-Sik;Song, Gyu-Wan;Choe, U-Jin;Choe, Jae-U;Lee, Jun-Sin
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.602-602
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    • 2012
  • TCAD simulation을 이용하여 국부적 후면 접촉 구조를 가지는 단결정 실리콘 태양전지구조를 형성하고 실리콘 기판과 후면 passivation막 사이의 계면 특성 변화에 따른 태양전지의 전기적, 광학적 특성 변화에 대해서 연구하였다. 상기 연구를 진행하기 위하여 process simulator를 이용하여 후면에 국부적인 doped BSF region을 형성하고 device simulator를 이용하여 실리콘 기판과 후면 passivation막 사이의 carrier recombination 특성을 변화시켜 태양전지의 광학적, 전기적 특성을 분석하였다. Carrier recombination velocity의 감소에 따라 국부적 후면 접촉구조를 갖는 태양전지의 특성이 증가하는 것으로 관찰되었다. 이는 후면에서 실리콘과 박막 사잉의 결함이나, dangling bond에 의해서 carrier들이 재결합하는 확률이 줄어듦과 동시에, 후면 전극에서 carrier를 수집할 수 있는 확률이 커지기 때문이며, 800 nm 이상의 장파장영역 광원이 후면 passivation 박막에 의한 reflection으로 이차적인 carrier generation으로 인한 영향으로 판단되며 quantum efficiency 분석으로 규명하였다.

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The study of proton exchange membrane fuel cell and Li-poly battery hybrid system (로봇용 연료전지 이차전지 하이브리드 시스템 연구)

  • Kwon, O-Sung;Lee, Sang-Cheol;Lee, Sang-Woo;Lee, Dong-Ha
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.32 no.spc3
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    • pp.282-288
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    • 2012
  • Proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is the most promising energy source for the robot applications because it has unique advantages such as high energy density, no power drop during operating, and easy to make compact size. However, PEMFC has intrinsic disadvantages which are delay to start up and difficulty to correspond drastic load changes. These disadvantages can be compensated by hybrid operating with a Li-poly battery. This study is focus to build and understand the hybrid system for the robot system. In this study, we build the PEMFC hybrid system using EOS-320 PEMFC stack, Li-poly battery and G-Philos FDX1-250BU dc-dc converter. The hybrid system is accurately monitored by CAN and RS485. The system was studied under two conditions such as non-loaded and loaded operating conditions. The results show that the system has delay to start up without hybrid operating and it can be compensated with the hybrid operating.

The study of proton exchange membrane fuel cell and Li-poly battery hybrid system (로봇용 연료전지 이차전지 하이브리드 시스템 개발)

  • Kwon, O-Sung;Lee, Sang-Cheol;Lee, Sang-Woo;Lee, Dong-Ha
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 2012.03a
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    • pp.229-233
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    • 2012
  • Proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is the most promising energy source for the robot applications because it has unique advantages such as high energy density, no power drop during operating, and easy to make compact size. However, PEMFC has intrinsic disadvantages which are delay to start up and difficulty to correspond drastic load changes. These disadvantages can be compensated by hybrid operating with a Li-poly battery. This study is focus to build and understand the hybrid system for the robot system. In this study, we build the PEMFC hybrid system using EOS-320 PEMFC stack, Li-poly battery and G-Philos FDX1-250BU dc-dc converter. The hybrid system is accurately monitored by CAN and RS485. The system was studied under two conditions such as non-loaded and loaded operating conditions. The results show that the system has delay to start up without hybrid operating and it can be compensated with the hybrid operating.

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Structure Control of Zinc Film Using Magnetron Sputtering (마그네트론 스퍼터링법을 이용한 Zn 나노 구조 제어)

  • Lee, Won-Ji;Yun, Seong-Ho;Kim, An-Na;Park, Jin-Seong;Kim, Hyeon-Jong;Lee, Ho-Nyeon
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.85.1-85.1
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    • 2018
  • 고표면적 다공성 금속 박막 형성 기술은 타겟에서 방출된 금속 원자들이 타겟 주변에서 서로 충돌하여 나노입자를 형성한 후 기판으로 입자를 이송시켜 나노 구조를 지니는 박막을 성장시키는 기술이다. 고표면적 다공성 금속 박막 형성 기술로 제작한 다공성 박막은 열린 기공 구조를 지니고 있기 때문에 외부 기체의 확산이 용이하고 비표면적이 높다는 특징을 가지고 있다. 특히 금속 공기 이차전지 등의 배터리의 경우 전극의 비표면적이 성능을 결정하는 중요한 인자이므로 금속판을 사용하는 경우 대비 비표면적이 높은 나노구조를 사용할 경우 용량 증대에 유리하다. 본 연구에서는 공정 압력, 공정 파워, 타겟과 기판과의 거리, 칠러 온도 등 증착 공정 변수를 제어하여 표면적이 높은 아연 나노 구조를 형성하였다. 이를 분석하기 위해 SEM을 이용하여 미세구조 및 두께를 관찰하였으며, 박막 증착 전후의 무게를 측정하여 기공률을 계산하였다. 또한 XRD 분석을 통하여 결정성 및 결정의 크기를 확인하였다. 이렇게 제작된 고표면적 다공성 Zn 금속박막을 응용하여 아연 전지 성능 평가를 진행하였다.

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Structural and electrochemical properties of the Si anode film for lithium secondary batteries (리튬 이차전지에서 Si 음극박막의 구조적, 전기화학적 특성 연구)

  • Ju, Seung-Hyeon;Lee, Seong-Rae;Jo, Byeong-Won;Jo, Won-Il
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.145-146
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    • 2008
  • RF 마그네트론 스퍼터링의 파워 ($50{\sim}150W$) 및 분압 ($2{\sim}10\;mTorr$)등의 증착 조건과 두께 ($50{\sim}1200nm$)에 따르는 Si 박막의 미세구조 변화와 그에 따르는 전기화학적 특성에 대하여 연구하였다. 파워와 분압이 증가할수록 미세구조가 거칠어지며 그에 따라 초기용량은 증가하였으며 두께가 증가함에 따라 사이클 특성은 감소하는 경향을 보였다.

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산소 동위원소를 이용한 산화물 이온 전도체의 산소 확산 거동 연구

  • Hong, Tae-Eun;Byeon, Mi-Rang;Bae, Gi-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.212-212
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    • 2014
  • 이트리아 안정화 지그코니아(Yttria-stabilized zirconia, YSZ)는 이트리아의 첨가에 의해 지르코니아에 생성된 산소 빈자리(oxygen vacancy)로 $O^{2-}$ 이온이 전도성을 가지게 되는 특징이 알려지면서 최근 고체산화물 연료전지연구에서 많은 관심을 받고 있다.[1] YSZ를 기반으로한 고체산화물 연료전지의 특성을 개선하기 위해서는 YSZ 내에서의 산소교환 메카니즘을 이해하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 $^{18}O2$ 추적 기체(tracer gas) 이용하여 확산된 YSZ박막에서의 산소 확산 거동을 초미세이차이온질량분석기(Nano Secondary Ion Mass Spectrometry, Nano SIMS)를 이용하여 조사하였다. Nano SIMS는 작은 입사 이온빔의 크기를 구현할 수 있고, 다중검출기를 이용하여 높은 질량분해능으로 간섭없이 산소동위원소를 동시에 모두 검출할 수 있는 장점이 있다. 본 발표에서는 Nano SIMS를 이용한 YSZ박막에서의 산소 거동 평가 결과를 상세하게 보일 것이다.

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Electrochemical Characteristics of $V_2O_5$ based All Solid State Thin Film Microbattery by Ex-situ Sputtering Method (Ex-situ 스퍼터링법에 의한 $V_2O_5$ 전 고상 박막전지의 전기화학적 특성)

  • Lim Y.C.;Nam S.C.;Jeon E.J.;Yoon Y.S.;Cho W.I.;Cho B.W.;Chun H.S.;Yun K.S.
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.3 no.1
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    • pp.44-48
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    • 2000
  • Amorphous $V_2O_5$ cathode thin films were prepared by DC-magnetron sputtering at room temperature and the thin film rechargeable lithium batteries were fabricated with the configuration of $V_2O_5/LIPON/Li$ using sequential ex-situ thin film deposition techniques. The electrochemical characteristics of $V_2O_5$ cathode materials Prepared at 80/20 of $Ar/O_2$ ratio showed high capacity and cycling behaviors by half cell test. LIPON solid electrolytes films were prepared by RF-magnetron sputtering using the self-made $Li_3PO_4$ target in pure $N_2$ atmosphere, and it was very stable for lithium contact in the range of 1.2-4.0 V vs. Li. Metallic lithium were deposited on LIPON electrolyte by thermal evaporation methode in dry room. Vanadium oxide based full cell system showed the initial discharge capacity of $150{\mu}A/cm^2{\mu}m$ in the range of $1.2\~3.5V$.

Fabrication and Characterization of Sn1-xSixO2 Anode for Lithium Secondary Battery by R.F. Magnetron Sputtering Method (R.F. Magnetron Sputtering을 이용한 리튬이차전지 부극용 Sn1-xSixO2의 제조 및 특성)

  • Lee, Sang-Heon;Park, Keun-Tae;Son, Young-Guk
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.39 no.4
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    • pp.394-400
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    • 2002
  • Tin oxide thin films doped with silicon as anodes for lithium secondary battery were fabricated by R. F. magnetron sputtering technique. The electrochemical results for lithium secondary battery anodes showed that addition of silicon decreases the oxidic state of tin, and, hence, reduced the irreversible capacity during the first discharge/charge cycle. The (110),(101),(211) planes were grown with increasing substrate temperatures. The reversible capacity of thin films fabricated in conditions of $300^{\circ}C$ substrate temperature and 7:3 $Ar:O_2$ ratio was 700 mAh/g.