• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.6-16
• /
• 2017

페로브스카이트 태양전지는 광흡수층으로 사용하는 페로브스카이트 물질의 우수한 전기적, 광학적 성질 덕분에 단기간에 전례 없는 효율 향상을 이루어 유망한 차세대 태양전지로 주목받고 있다. 그와 함께 중심 금속으로 사용되는 독성의 납을 대체하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 원고에서는 비납 페로브스카이트 물질을 이용한 태양전지 연구 동향과 향후 전망에 대해 논하고자 한다.

• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 1999.10a
• /
• pp.239-242
• /
• 1999

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.56-56
• /
• 2008

최근, 비납 또는 납의 함량을 줄인 압전 세라믹에 대한 관심이 증가하고 있고, 그에 따른 여러 연구가 활발히 이루어지고 있다. 납을 포함하는 세라믹은 높은 소성온도에서 납의 휘발로 인한 특성저하와 환경오염 등이 문제가 된다는 것을 우리는 익히 알고 있다. 그렇기 때문에 PZT계 세라믹스를 대체할 우수한 특성을 가지는 새로운 비납 세리믹스의 조성개발이 시급하다. 비납계 세라믹스 중에서 NKN계를 바탕으로 하는 세라믹스는 가장 기대되는 재료이다. 일반적인 소성에서 순수한 NKN 세라믹은 가장 높은 압전 $d_{33}$상수가 100 pC/N이 넘지 않는다. 그런데 페로브스카이트 구조로된 NKN세라믹스의 A-site에 $Li^{1+}$이온을 치환하면 압전 특성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 압전세라믹에서 분극처리는 필수적인데 분극처리는 압전성을 부여할 뿐 아니라 다른 물성도 변화시킴은 잘 알려져 있다. 그러므로 그에 대한 연구 또한 중요한 의미를 갖는다. 따라서 이번 연구에서는 NKN세라믹스에 $Li_2CO_3$를 소결조제로 첨가하여 시편을 제작하였고, 제작된 시편의 특성을 분극전계에 따라 조사하였다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• v.18 no.3
• /
• pp.89-96
• /
• 2000

As solder becomes small and fine, the reliability and solderability of solder joint are the critical issue in present electronic packaging industry. Besides the use of lead(Pb) containing solders for the interconnections of microelectronic subsystem assembly and packaging has enviromental problem. In this study, using Sn/Pb and Sn/Ag eutectic solder paste, in order to obtain decrease of solder joint strength with increasing aging time, initial solder joint strength and aging strength after 1000 hour aging at $100^{\circ}C$ were measured by peel test. And in order to obtain the growth of intermetallic compound(IMC) layer thickness, IMC layer thickness was measured by scanning electron microscope(SEM). As a result, solder joint strength was decreased with increasing aging time. The mean IMC layer thickness was increased linearly with the square root of aging time. The diffusion coefficient(D) of IMC layer was found to $1.29{\times}10^{-13}{\;}cm^2/s$ at using Sn/Pb solder paste, 7.56{\times}10^{-14}{\textrm}{cm}^2/s$ at using Sn/Ag solder paste.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
• /
• v.22 no.3
• /
• pp.104-111
• /
• 2019

Metal halide perovskite materials are considered as promising semiconducting materials for next-generation solar cells due to their unique electrical and optical properties. Intensive progress in perovskite solar cell yielded a certified power conversion efficiency over 24%. However, most of highly efficient perovskite solar cells required Pb-based perovskite materials, which is a critical obstacle for their commercialization, and development of Pb-free perovskite materials is one of recent urgent issues in this field. In this paper, we will introduce recent research progress on Pb-free perovskite solar cells.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.94-94
• /
• 2009

전기 에너지를 기계적 에너지 변환하고 또한, 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 압전 세라믹스는 압전 변압기 (piezoelectric transformer), 초음파모터, 센서등과 같은 응용분야에 넓게 사용되고 있다. 특히, 압전 변압기의 설계와 제조방법에 대해서는 이미 상당히 많은 연구가 수행되어 왔다. 특히, 전원장치에 있어서는 현재 주요부품으로 사용되고 있는 권선형 변압기와 같은 전자 변환기의 대체품으로서 누설손실이 없는 압전세라믹스 소재의 특성을 이용한 압전변압기의 개발과 응용연구가 국내외적으로 활발히 진행 중이다. 하지만 지금 까지 널리 사용된 PZT계 압전 세라믹스는 환경문제에 있어서 문제점을 가지고 있다. $1200^{\circ}C$ 이상에서 소결되는 PZT계열의 압전세라믹스 소재를 사용한 전자부품의 60~70%이상이 PbO로 구성되어 있기 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격한 휘발특성을 보이는 PbO로 인한 환경오염문제가 대두되고 있다. 압전변압기, 초음파모터등에 사용될 수 있는 무연계 압전재료 중에 PZT 압전소자의 기능을 대체할 만한 물질로는 높은 큐리온도와 우수한 압전특성을 보이는 $(Na,K)NbO_3$세라믹스가 가장 유력한 것으로 알려져 있다. 즉, 압전변압기용 조성 세라믹스는 높은 에너지 변환효율을 위해서 전기기계 결합계수($k_p$)가 커야 되며, 발열에 의한 온도 상승을 억제하기 위하여 기계적 품질계수($Q_m$)가 큰 것이 바람직하다. 또한, 높은 전류를 발생하기 위해서는 유전상수가 커, 압전변압기의 출력측 정전용량을 크게 하여야 한다. 본 연구에서는 무연계 압전세라믹스를 개발하고, 이를 이용한 전력밀도(power density)가 높은 무연계 압전변압기를 제작하여 그에 대한 전기적 특성을 조사하였다. 따라서 본 연구에서는 무연 압전변압기용 압전 세라믹스를 개발하기 위해 뛰어난 압전 및 유전특성을 가진 무연$(Na,K)NbO_3$계 세라믹스를 기본조성으로 하였고, KCN을 복합 첨가하여 볼 변화에 따른 미세구조, 압전 및 유전특성을 조사하고. 가장 우수한 조성으로 비납 압전변압기를 제작하여 전기적특성을 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2001.04a
• /
• pp.28-31
• /
• 2001

Recently, in order to satisfy the consumer's demand the life cycle and the lead-time of a product is to be shortened. It is thus important to reduce the time and cost in manufacturing trial products. Several techniques have been developed and successfully commercialized in the market RPM(Rapid Prototyping and Manufacturing). However, most commercial systems currently use resins or waxes as the raw materials. So, the limited mechanical strength for functional testing is regarded as an obstacle towards broader application of rapid prototyping techniques. To overcome this problems, high-speed machining technology is being investigated worldwide for rapid manufacturing and even for direct rapid tooling application. In this paper, some fundamental experiments and analyses are carried out to obtain the filling time, materials, method, and process parameters for HisRP process. HisRP is a combination process using high-speed machining technology with automatic filling. In filling process, Bi58-Sn alloy is chosen because of the properties of los-melting point, low coefficient of thermal expansion and enviromental friendship. Also the use of filling wire is of advantage in term of simple and flexible mechanism. Then the rapid manufacturing product, for example a skull, is machined for aluminum material by HisRP process with an automatic set-up device of 4-faces machining.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• v.19 no.3
• /
• pp.88-94
• /
• 2002

Recently, the life cycle and the lead-time of a product are to be shortened in order to satisfy consumer's demand. It is thus important to reduce the time and cost in manufacturing trial products. Several technique have been developed and successfully commercialized in the market of RPM(Rapid Prototyping and Manufacturing). However, most commercial systems currently use resins or waxes as the raw materials. So, the limited mechanical strength for functional testing is regarded as an obstacle towards broader application of rapid prototyping techniques. To overcome these problems, high-speed machining technology is being investigated worldwide for rapid manufacturing and even for direct rapid tooling application. In this paper, some fundamental experiments and analyses are carried out to obtain the filling time, materials, method, and process parameters for HisRP(High-Speed RP) process. HisRP is a new RP process that is combined high-speed machining with automatic filling. In filling process, Bi58-Sn alloy is chosen as filling material because of the properties of low-melting point, low coefficient of thermal expansion and no harm to environment. Also the use of filling wire it if advantage since it needs simple and flexible mechanism. Then the rapid product, for example a skull, is manufactured for aluminum material by HisRP process with an automatic set-up device thor 4-faces machining.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2007.06a
• /
• pp.116-116
• /
• 2007

21 세기에 접어들면서 인터넷을 통한 정보 통신의 발달과 개인 휴대용 이동 통신기기의 활발한 보급에 따라 휴대형 전자기기들의 소형화와 고성능화로 나아가고 있다. 이러한 전자기기에 사용될 IC의 내장 메모리 또한 집적화 및 고속화, 저 전력화가 이루어져야 한다. 이러한 전자기기들에 필수적인 압전 세라믹스 부품 중 압전 부저 및 기타 음향 부품등을 각종 전자기기와 무선 전화기에 채택함으로써 압전 부품에 대한 수요와 생산이 계속 증가할 것으로 전망된다. 이처럼 압전 세라믹스를 이용한 그 응용 범위는 대단히 방대하며, 현재 모든 압전 부품들은 PZT 계열 재료로 만들어지고 있고, 차후 모두 비납계열 재료로 대체될 것이 확실시된다. Pb의 환경오염은 이미 오래전부터 큰 문제점으로 인식되고 있었으며 그 일례로 미국의 캘리포니아 주에서는 1986년부터 약 800종의 유해물질, 그 중에서도 Pb 사용을 300ppm 이하로 규제하는 Proposition 65를 제정하여 실행하고 있다. 그리고 2003년 2월에 EU (European Union) 에서 발표한 전자산업에 관한 규제 사항중 하나인 위험물질 사용에 관한 지칭 (Restriction of Hazardous Substance, RoHS) 에 의하면, 2006 년 7월부터 전기 전자 제품에 있어서 위험 물질인 Pb을 포함한 중금속 물질(카드늄, 수은, 6가 크롬, 브롬계 난연재)의 사용을 금지한다고 발표하였다. 비록 전자세라믹 부품에 함유된 Pb는 예외 사항으로 두었지만 대체 가능한 물질이 개발되면 전자세라믹 부품에서도 Pb의 사용을 금지한다고 규정하였다. 더욱이 일본은 2005 년부터 Pb 사용을 금지시켰다. 이와 같이 Pb가 환경에 미치는 영향 때문에 비납계 강유전 물질 및 압전 세라믹스 재료에 대한 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비납계 강유전체의 patterning을 위해서, NKN 박막을 고밀도 플라즈마원인 ICP를 이용하여 식각 mechanism을 연구하고, 식각변수에 따른 식각 공정을 최적화에 대하여 연구하였다. 가스 혼합비에 따라 식각 할때 700 W의 RF 전력과 - 150 V의 직류 바이어스 전압을 인가하였고, 공정 압력은 2 Pa, 기판 온도는 $23^{\circ}C$로 고정하였다. 식각 속도는 Tencor사의 Alpha-step 500을 이용하여 측정되었으며 식각 시 NKN 박막 표면과 라디칼과의 화학적인 반응을 분석하고 식각 메커니즘을 규명하기 위하여 XPS(x-ray photoelectron spectroscopy)를 사용하였다.