• 제목/요약/키워드: 치밀화거동

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비진공방식에 의한 태양전지용 $CuInSe_{2}$ 광흡수층 제조 (Preparation of $CuInSe_{2}$ Absorber Layer for Solar Cells by Non-vacuum Process)

  • 김기현;안세진;윤경훈;안병태
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.346-349
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    • 2007
  • 치밀한 $CuInSe_{2}$ (CIS) 태양전지용 광흡수층을 제조하기 위해 상용되는 출발물질을 이용하여 비진공방식인 paste coating 법으로 CIS 막을 제조하였다. 먼저 치밀한 CIS 막 제조를 위해 $Cu_{2}Se$의 액상 거동을 관찰하였다. 이러한 $Cu_{2}Se_{2}$의 액상거동을 위해 Se 분위기에서 Se 증발온도, 기판온도, 열처리시간 등을 다양하게 변화 시켰으며, Se 증발온도 $450^{\circ}C$, 기판온도 $550^{\circ}C$, 열처리시간 30분 그리고 수송가스 ($N_{2}$)를 20 sccm으로 최적조건을 형성하였다. 이러한 최적조건을 바탕으로 치밀한 CIS막을 위해 two-zone RIP (rapid temperature process) 방법으로 Se 분위기 안에서 셀렌화를 위한 열처리를 행하였다. 셀렌화를 위해 다양한 열처리시간에 따라 형성된 CIS 막은 CIS 광흡수층과 Mo 박막 사이에서 $MoSe_{2}$ 층이 형성되었지만, 균일한 CIS 막을 얻었으며 업자성장과 치밀화 거동을 관찰 하였다. 또한, CIS 막의 치밀화를 위해 Se 증발온도와 열처리시간을 고정하고 기판온도를 $600^{\circ}C$로 증가시켜 $Cu_{2}Se$의 액상거동을 관찰하였다. $600^{\circ}C$에서 형성된 CIS 막은 기판온도 $500^{\circ}C$의 시편보다 입자성장과 치밀화가 되었으나 기판으로 사용하는 soda-lime glass의 휨 현상이 발생하였다.

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Sinter Plus HIP에 의한 $Al_2$$O_3$-SiC 나노복합재료의 치밀화 거동 (Densification Behavior of Fine SiC Particle-Dispersed $Al_2$$O_3$-SiCComposite by Sinter Plus HIP)

  • 채기웅
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.179-182
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    • 2001
  • Al$_2$O$_3$-5 vol% SiC 나노복합재료의 sinter plus HIP에 의한 치밀화시 일어나는 기공의 변화에 초점을 두어 치밀화 거동을 관찰하였다. $Al_2$O$_3$-SiC 시편은 질소분위기 중의 상압소결과 이후의 열간정수압소결(HIP)에 의해 완전치밀화가 이루어졌다. 155$0^{\circ}C$의 상압소결에 의해서는 90%의 비교적 낮은 상대밀도가 얻어졌으나, 기공의 폐기공화로 이후의 열간정수압소결(HIP)에 의해 99.6%의 완전치밀화가 가능하였다. 상압소결한 시편을 X-선 회절기와 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 결과, 선택적으로 시편 표면부에서만 SiAl$_{6}$O$_2$N$_{6}$과 AlN 등으로 이루어진 치밀화된 반응층을 확인할 수 있었으며, 이러한 표면 반응층이 비교적 낮은 상대밀도의 시편내의 모든 기공을 폐기공화하는 효과를 주는 것을 알 수 있었다.

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점토질소지의 공정제어에 따른 저수축 치밀화효과 (Effect of Processing Parameters on the Densification-Behaviors by Low Shrinkage in Clay Materials)

  • 임희진;최성철;이응상;이진성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.725-734
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    • 1996
  • 점토질 소지에 있어서 수축 특성은 성형, 건조 및 소성 공정에 수반되어 치말화거등에 기여할 수 있는 구동력이 될 수 있다. 점토질 소지에서 저수축 치말화거동은 입자크기효과와 상전이 특성에 기인하는 열간 반응전이 거동을 포함하는 공정변수에 따라 크게 변화됨을 보였다. 90$0^{\circ}C$ 및 120$0^{\circ}C$에서 열처리된 Chamotte의 첨가를 통해서 점토질 소지의 열간 치밀화 과정에 기인하는 공정수축은 크게 억제될 수 있었다. 120$0^{\circ}C$에서 열처리된 조대한 Chamotte 입자는 점토 소지의 치밀화 거동을 억제하여 치밀한 소결미세구조를 얻을 수는 없었지만, 조대한 Chamotte 입자의 첨가는 neat-net-shape 제어를 촉진할 수 있었다. 점토질 소지에 있어서 미세구조/물성간의 연관관계는 저수축과 치밀화 거동사이의 상반된 특성을 제어함으로써 얻어진 최적조건에 따라 직접적인 영향을 받을 것으로 판단되었다.

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냉간 다단 소성변형하에서의 철분말의 치밀화 거동 (Densifcation Behavior of Iron Powder During Cold Stepped Plastic Deformation)

  • 강춘성;이성철;김기태
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제29권10호
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    • pp.1344-1352
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    • 2005
  • Densification behavior of iron powder under cold stepped plastic deformation was studied. Experimental data were also obtained for iron powder under cold stepped plastic deformation. The elastoplastic constitutive equation based on yield function of Shima and Oyane was implemented into a finite element program (ABAQUS) to simulate compaction responses of i.on powder during cold stepped plastic deformation. Finite element calculations were compared with experimental data for densification, deformed geometry and density distribution. The agreement between finite element results and experimental data was good for iron powder.

MgO 및 TiO2가 첨가된 알루미나의 치밀화와 입성장 거동 (Densification and Grain Growth Behavior of MgO and TiO2-doped Alumina)

  • 이정아;김정주
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권11호
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    • pp.1083-1089
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    • 2002
  • 알루미나 세라믹스에 MgO와 $TiO_2$를 각각 단독으로 첨가했을 때의 치밀화와 소결 거동을 수축률-소결 밀도 관계를 통해 비교 조사하였다. MgO가 첨가되었을 때는 소결 전과정을 통해 입성장은 억제되고 치밀화는 촉진되었으나, $TiO_2$가 첨가되었을 때는 입성장은 촉진된 반면 치밀화는 떨어졌다. 또한 입자 크기, 밀도, 수축률등을 통해 수축률-소결 밀도 관계를 구하여 최대 수축률을 나타내는 밀도값(Density of Maximum Shrinkage Rate:${\rho}$J.S.R)을 조사해 보았다. 이때 최대 수축률을 나타내는 밀도값보다 낮은 밀도를 보이는 영역에서는 치밀화가 입성장보다 우세하게 진행되었으며 최대 수축률을 나타내는 밀도값보다 높은 밀도의 영역에서는 입성장이 보다 우세하게 진행되는 것으로 추정하였다. 이때 최대 수축률을 나타내는 밀도값은 $TiO_2$가 첨가된 알루미나 < 순수 알루미나 < MgO가 첨가된 알루미나의 순서로 높은 값을 보였다.

분말직송압연 티타늄의 치밀화 거동 (Densification Behavior of Titanium in Direct Powder Rolling Process)

  • 강동환;홍재근;박노광;김태원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권10호
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    • pp.1255-1260
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    • 2012
  • 분말직송압연에 따른 티타늄 분말 집합체의 치밀화 거동을 연구하였다. 이와 관련하여 실험 시 나타나는 롤-밀림 현상을 분석하기 위한 이론적 모델을 개발하였으며, 이를 통해 보다 실질적인 유한요소 해석을 수행하였다. 개발된 롤-밀림 모델을 통해 공정변수에 따른 롤-밀림의 경향을 정량적으로 파악하였으며, 분말직송압연 공정의 유한요소 해석을 통해 판재의 위치 별 최종 상대 밀도를 비교적 정확히 예측할 수 있었다. 아울러 공정 시 분말집합체의 치밀화 현상을 이해하기 위해 분말-롤 간 접촉 압력 및 전단응력을 계산하였으며 이를 통해 분말의 물림현상이 나타나는 영역을 보다 명확히 확인할 수 있었다.

$Cu(In,\;Ga)Se_2$ 나노입자을 이용한 광흡수층 치밀화에 따른 Se 분위기의 열처리 효과 (Effect of Heat-Treatment in Se Atmosphere on the Densification of Absorber Layer Using $Cu(In,\;Ga)Se_2$ Nanoparticles)

  • 윤경훈;김기현;안세진;안병태
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.210-213
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    • 2006
  • 나노입자를 이용하여 치밀한 $Cu(In,\;Ga)Se_2$ 태양전지용 광흡수층을 제조하기 위해 먼저, 콜로이달 방법으로 합성된 20nm이하의 CIGS 나노입자를 저가의 스프레이 법을 이용하여 CIGS 막을 제조하였다. 제조된 CIGS막을 two-zone RTP (rapid temperature Process) 방법으로 Se 분위기 안에서 열처리를 행하였다. 입자의 치밀화를 위해 기판의 온도, Se 증발온도와 수송가스의 유량을 조절하여 CIGS 입자성장을 행하였다. 그러나, Se의 증발온도가 높을수록 CIGS와 MO 박막 사이에서 $MoSe_2$ 층이 형성되었다. 형성된 $MoSe_2$층의 부피 팽창으로 인해 하부의 유리기판과 Mo층 사이에서 peeling off 현상이 발생했다. 이러한 Peeling off현상을 억제하면서 CIGS 나노입자 성장을 하기 위해, Se 공급을 빨리 할 수 있도록 Se의 증기압을 높였으며, 최적조건에서 급속 열처리 공정을 통해 CIGS 나노입자 성장과 치밀화를 위한 소결거동을 관찰하였다.

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다층 도포된 $\textrm{PbZr}_{0.53}\textrm{Ti}_{0.47}\textrm{O}_{3}$ sol-gel 박막내의 응력 거동 (Stress Development in Sol-gel Derived Multideposited Coatings of Lead Zirconate Titanate)

  • 박상면
    • 한국재료학회지
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    • 제9권11호
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    • pp.1069-1074
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    • 1999
  • 본 연구에서는 PbZr(sub)0.53Ti(sub)0.47O$_3$(PZT) 박막을 복수 도포함에 따른 박막내의 응력을 온도의 함수로 실시간(in situ) 측정하였으며, 응력발생의 원인에 박막의 건조, 열분해(pyrolysis), 치밀화 및 결정화 현상과 연관시켜 설명하였다. 도포직후 단층박막에 생성된 55MPa의 인장응력은 가열됨에 따라$ 300^{\circ}C$-$350^{\circ}C$에서 최대 145MPa로 증가하였으며, 박막내의 응력은 모든 온도구간에서 항상 인장응력을 나타내었더. 다층도포시 $650^{\circ}C$까지 열처리 주기를 완료한 층이 두꺼워질수록 새로 도포한 층의 영향은 점차 감소하였으며, 9층박막에 이르러서는 가열과 냉각에 따라 응력이 동일하게 변화하였다. 응력측정 결과 다층박막의 치밀화는 $350^{\circ}C$에서 시작되어 $520^{\circ}C$-$550^{\circ}C$ 부근에서 완료되는 것으로 나타났으며 치밀화가 시작하는 온도는 미세경도 측정결과와 일치하였다. $PbTiO_3$(PT)와 달리 PZT 다층박막은 Si 기판 위에서 perovskite로의 결정화가 일어나지 않았다.

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