• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.6
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• pp.577-582
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• 2013

AZO (aluminum-doped zinc oxide) is one of the best candidate materials to replace ITO (indium tin oxide) for TCOs (transparent conductive oxides) used in flat panel displays, organic light-emitting diodes (OLEDs), and organic solar cells (OSCs). In the present study, to apply an AZO thin film to the transparent electrode of an organic solar cell, a low-temperature selective atomic layer deposition (ALD) process was adopted to deposit an AZO thin film on a flexible poly-ethylene-naphthalate (PEN) substrate. The reactive gases for the ALD process were di-ethyl-zinc (DEZ) and tri-methyl-aluminum (TMA) as precursors and H2O as an oxidant. The structural, electrical, and optical characteristics of the AZO thin film were evaluated. From the measured results of the electrical and optical characteristics of the AZO thin films deposited on the PEN substrates by ALD, it was shown that the AZO thin film appeared to be comparable to a commercially used ITO thin film, which confirmed the feasibility of AZO as a TCO for flexible organic solar cells in the near future.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.91-91
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• 2009

태양전지의 전극소성 시 알루미늄 후면 전극이 실리콘으로 확산되어 후면전계(Back Surface Field)를 형성한다. 후면 패시베이션층은 후면반사율을 높여 내부광흡수경로를 늘리고 후면재결합속도를 감소시킨다. 본 논문은 후면 패시베이션층이 알루미늄 후면전계 형성에 미치는 영향 및 온도에 따른 변화를 관찰하였다. 절삭손상(Saw damage)이 제거된 실리콘 기판의 후면에 패시베이션층이 없는 것과 후면 패시베이션층으로 사용되는 실리콘 산화막을 형성시킨 시편을 제작하였다. 알루미늄 후면전극을 스크린 인쇄 후 소성온도를 달리하여 실리콘과 알루미늄과의 반응을 비교하였다. 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 시편의 단면사진으로부터 소성온도에 따른 실리콘과 알루미늄간의 반응 여부를 관찰하였고, 열분석을 통해 반응 온도를 조사하였다. 패시베이션층이 없는 경우에는 약 $600^{\circ}C$부터 실리콘과 알루미늄간의 반응이 시작되었고, 패시베이션층이 있는 경우에는 약 $700^{\circ}C$부터 반응이 시작되는 결과를 얻었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.690-690
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• 2013

Field에 설치된 PV모듈은 가혹한 외부 환경에 노출되어 외부 하중, 온도 변화, 자외선, 수분 등의 영향을 받게 된다. 특히 PV모듈 내부로 수분이 침투 하였을 경우에는 태양전지와 전극의 부식 등 발전성능을 크게 저하시킬 수 있다. 이러한 외부 환경으로부터 태양전지가 안정적으로 발전할 수 있도록 PV 모듈은 전면재료인 유리와 후면재료인 Back Sheet를 진공 상태에서 압력을 가해 봉합하는 Lamination 공정을 거쳐 제작 되어 진다. 특히 Lamination 공정에 사용되는 EVA (ethylene vinyl acetate)는 PV모듈의 내구성능을 좌우할 수 있는 가장 중요한 재료중 하나이다. 본 논문에서는 Lamination 공정에 사용되어지는 EVA의 수분 침투의 특성에 관한 연구를 수행하였다. 공정 조건에 따른 EVA에 침투 되는 수분의 양을 확인하기 위해 Lamination 공정 조건을 변경하여 실험을 진행하였다. 그리고 외부 환경 변화에 의한 영향을 확인하기 위해 EVA가 수분에 노출 되는 시간과 온도를 변화시켜 보았다. 실험의 결과는 외부에 노출된 PV 모듈의 내부에 침투할 수 있는 수분의 양을 예상할 수 있게 하며, 수분 침투에 의한 내구성의 저하를 감소시키기 위한 최적의 Lamination 공정 조건과 봉합재 선정을 위한 기초 자료를 제공한다.

• Clean Technology
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• v.27 no.1
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• pp.85-92
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• 2021

A solar water battery is a system that generates power using solar energy. It is a combination of photoelectrochemical cells and an energy storage system. It can simultaneously convert and store solar energy without additional external voltage. Solar water batteries consist of photoelectrodes, storage electrodes and counter electrodes, and their properties and combination are important for the performance and the efficiency of the system. In this study, we tried to find the effect that changing the components of solar water batteries has on its system. The effects of the counter electrode during discharge, the kinds of photoelectrode and storage electrode materials, and electrolytes on the solar energy conversion and storage capacitance were studied. The optimized composition (TiO2 : NaFe-PB : Pt foil) exhibited 72.393 mAh g-1 of discharge capacity after 15 h of photocharging. It indicates that the efficiency of solar energy conversion and storage is largely affected by the configuration of the system. Also, the addition of organic pollutants to the chamber of the photoelectrode improved the battery's photo-current and discharge capacity by efficient photoelectron-hole pair separation with simultaneous degradation of organic pollutants. Solar water batteries are a new eco-friendly solar energy conversion and storage system that does not require additional external voltages. It is also expected to be used for water treatment that utilizes solar energy.

• Current Photovoltaic Research
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• v.9 no.4
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• pp.123-127
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• 2021

This study was on electrode design for the realization of a solar cell that combines electrode formation and module integration process to overcome printing limitations. We used the passivated emitter rear contact (PERC) solar cell. Wafer size was 156.75 mm ×156.75 mm. The fabricated cell results showed that the open-circuit voltage of 649 mV, short-circuit current density of 36.15 mA/cm², fill factor of 68.5%, and efficiency of 16.06% with electrode conditions the 24BBs with the width 190 ㎛ and 90FBs with the width 45 ㎛. For improving efficiency, the characteristics of the solar cell were checked according to the change in the number of BBs and FBs and the change in line fine width. It is confirmed that the efficiency of the solar cell will be improved by increasing the number of FBs from 90 to 120, and increasing the line width of the FBs by about 10 ㎛ compared to the manufacturing solar cells.

• New & Renewable Energy
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• v.18 no.4
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• pp.64-69
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• 2022

Double-sided photovoltaic (PV) modules have received significant attention in recent years as a technology that can achieve higher annual energy production rates than single-sided modules. The shingled technology is a promising method for manufacturing high-density and high-power modules. These modules are divided by laser and joined with electrically conductive adhesives. The output efficiency of the divided cells depends on the division pattern and the electrode pattern, making it important to understand the output characteristics. In this study, the output characteristics of large-area double-sided light-receiving shingled cells with different split patterns and electrode patterns were investigated. The M6 size, with 6 divisions in the electrode pattern, had the highest efficiency when using 142 front fingers and 146 rear fingers. The M10 size, with 7 divisions, had the highest output when using 150 fingers equally in the front and rear. The M12 size, also with 7 divisions, showed the highest output characteristics when using 192 front fingers and 208 rear fingers.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.12
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• pp.1837-1842
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• 2010

Studies on alternative energy have been carried out for many decades because of the accelerated exhaustion of fuel. While the efficacy of solar cells is still low in comparison with that of nuclear power, solar cells have been highlighted as potential sources of alternative energy because they are environmentally friendly and have a source of unlimited energy, namely, the sun. In this study, the optimum efficiency of solar cells was simulated as a function of the incident angle of sunlight and the geometric shapes of patterns using MATLAB and MathCAD software. The foremost efficiency of the solar cell was found to be 1.10 when the thickness and width of the patterns were in the range 25-$50{\mu}m$ and 50-$100{\mu}m$, respectively. To achieve the 25 um thick layer, 100,000 cps silver paste and 500 um orifice tip has been successfully implemented with Micro-Dispensing Deposition Writing.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.311.1-311.1
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• 2013

건축물의 유리창을 통하여 유입되는 태양광을 조절하여 냉난방 부하를 절감하고자 사용하는 스마트 윈도우 필름(Electrochromic (EC), Polymer Dispersed Liquid Crystal (PDLC), Suspended Particle Display (SPD))의 방식이 있다. 이러한 스마트 윈도우 필름은 건물 외피에 적용할 때 여름철 태양으로부터 유입되는 열선 차폐만을 목적으로 유리를 완전히 불투명하게 가려버리는 것은 맑고 투명해야하는 창호의 기본적인 용도를 무시한 단편적 기술로서, 스마트 윈도우 필름을 작동하여 투명하게 할 경우 외부에서 열선이 유입되는 문제를 가지고 있다. 스마트 윈도우 필름을 만들 때 필수적으로 사용하는 전극필름으로 플렉서블 기판에 투명 전도막이 형성됨과 동시에 적외선만을 선택적으로 차단하는 기능을 가지는 필름을 제조하여 단열 성능 실험을 실시하였다. 아울러, 스마트 필름의 다양한 적용을 위한 발열 실험도 실시하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.61 no.2
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• pp.202-207
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• 2023

In the case of driving water electrolysis by receiving surplus electricity from solar and wind power generation, operation and stopping must be repeated according to weather fluctuations. When the PEMWE(Polymer Electrolyte Membrane Water Electrolysis) is driven and stopped, the PEM fuel cell is in the same state as the PEM fuel cell due to the residual hydrogen and oxygen, and the high potential of the water electrolysis formed during operation is highly likely to cause degradation of the electrode and membrane even during stopping. In this study, in order to check how much degradation of the electrode and membrane progresses during the repeated driving/shutdown process of PEM water electrolysis, the performance decrease was measured by changing the number of driving/shutdown for 144 hours. Changes in electrode catalyst active area, hydrogen permeability and fluorine emision rate of membranes were analyzed to measure changes in the properties of electrodes and polymer membranes. Overall, the PEMWE performance decreased as the number of stops increased. When stopped 5 times in 144 hours, the IrO_x catalyst activity decreased by more than 30%, and the hydrogen permeability increased by 80%, confirming that both the electrode and the membrane were deteriorated.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.189.2-189.2
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• 2013

1차원 산화아연 나노구조물은 광대역 에너지 밴드갭(~3.3 eV)과 독특한 물리적 특성을 갖고 있어, 전계효과 트랜지스터(field effect transistor), 발광다이오드(light emitting diode), 자외선 광검출기 (ultraviolet photodetector) 및 태양전지(photovoltaic cell)에 널리 이용되고 있다. 특히, 1차원 산화아연 나노구조물은 직접천이형 에너지 밴드갭(direct bandgap)을 갖고 있으며, 빛으로부터 여기된 전자가 1차원 나노구조물을 통해 향상된 이동경로를 제공할 수 있어서 차세대 자외선 광검출기 응용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 한편, 수열합성법(hydrothermal method)을 통해서 1차원 산화아연 나노구조물을 비교적 간단하고 저온공정을 통해서 합성할 수 있는데, 이를 광검출기 소자구조에 응용에서 양전극에 연결하기 위해서는 복잡하고 정교한 공정이 필요하다. 이에 본 연구에서는 수열합성법을 통해 합성된 산화아연 나노로드가 포함된 에탄올 용액을 금(Au) 패턴에 drop-casting을 통해서 간단한 방법으로 metal-semiconductor-metal (MSM) 광검출기를 제작하여 광반응 특성을 분석하였다. 또한 염료를 통해 가시광을 흡수하여 광전류(photocurrent)를 발생시킬 수 있도록 염료를 흡착한 산화아연 나노로드를 이용하여 같은 구조의 MSM 광검출기를 제작하여 가시광에 대한 광반응 특성을 관찰하였다.