• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.202-205
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• 1997

We investigated grain boundary effect for terrestrial applications of solar cell\ulcorner with low cost, large area, and high efficiency. Grain boundaries are known as potential barriers and recombination centers for the photo-generated charge carriers, which make it difficult to achieve a high efficiency cell. To reduce these effects of grain boundaries, we investigated various influencing factors such as thermal treatments, various grid patterns, selective wet etchings for grain boundaries, buried contact metallizations along grain boundaries, and use of metallic thin films. From the various grid patterns we learned that the series resistance of solar cell reduced open circuit voltage and consequently decreased the cell efficiency. This paper describes the effect of various grid patterns and the employment of metallic thin films for a top electrode.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.437-437
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• 2010

DC Hollow cathode 방전은 약 100여 년 전, Paschen에 의해 실험된 이후로 광원, 스퍼터링 공정, 이온빔 소스 등 다양한 분야에 이용되어 왔다. 최근 태양전지용 마이크로 결정질 실리콘 증착 시, RF CCP의 전극에 복수의 홀 혹은 트렌치 구조를 두어 Hollow cathode 방전 효과를 이용하여 향상된 공정 속도로 공정을 진행한다. 그러나 RF-MHCD (Multi hole cathode discharge) 공정을 위한 최적 규격의 홀 기에 관한 연구는 그 중요성과 응용성에도 불구하고 깊게 이루어지지 못한 바 있다. 그러므로 저자는 Capacitively Coupled Plasma (전극 간격 : 4cm, 전극 직경 : 14cm) 장비에서 평면 전극과 10mm 깊이와 각각 3.5mm, 5mm, 7mm, 10mm 직경의 홀이 있는 4개의 전극을 이용하여 Argon RF-MHCD 방전을 관찰하여 조건 별 최적의 홀 전극 디자인을 도출하였다. 실험 조건은 64.5mTorr ~ 645mTorr압력 범위/ 1A~9A이며, 플라즈마는 전극 사이 중앙에 설치한 RF-compensated Langmuir Probe와, 전극과 전기적으로 접촉하는 1000:1 Probe 와 Voltage-Current Probe를 이용하여 측정되었다. 실험 결과 압력 조건 별로, 최적의 전자 밀도를 유도하는 전극 상 홀의 직경이 달라짐을 확인하였다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제5권1호
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• pp.9-14
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• 2017

The screen printing technique is one of process to form electrode for crystalline silicon solar cell and has been studied a lot, because it has many advantages such as low price, high efficiency and mass production due to simple and fast process. The reason why electrode formation is important is for influence of series resistance and amount of incident light in crystalline silicon solar cell. In this study, electrode was formed by screen printing method with various conditions like squeegee angle, printing speed, snap off, printing pressure. After optimizing various conditions, double printing method was applied to obtain low series resistance and high aspect ratio. As a result, we obtained electrode resistance 45.31 ohm, aspect ratio 4.38, shading loss 7.549% mono-crystalline silicon solar cell with optimal double screen printing condition.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.57.2-57.2
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• 2010

투명전도 산화막(Transparent conducing oxide: TCO)은 태양 전지, 터치패널, 가스 센서 등 여러 분야에 적용할 수 있는 물질로서 전기 전도성과 광 투과성을 동시에 가진다. 높은 전기 전도성과 광 투과성을 가지는 Sb:$In_2O_3$(ITO)는 투명전도 산화막 재료로써 가장 일반적으로 사용되고 있으나 인듐의 매장량 한계로 인해 가격이 높다는 단점이 있다. 본 연구에서는 ITO 대체 TCO 물질인 Al doped ZnO(AZO)를 rf magnetron sputter를 이용하여 최적의 수소 도핑량을 찾아 ITO의 전기적 광학적 성질과 비교하였다. AZO 박막은(ZnO:Al2O3 2wt.%)타겟을 이용하여 heater 온도 250도에서 슬라이드 글래스 및 코닝 글래스에 증착시켰고 비교군인 ITO박막은 (In2O3:$SnO_2$ 10wt.%)타겟을 이용하여 수소 도핑 없이 350도로 증착시켰다. AZO 및 ITO 박막의 전기적 특성은 hall measurement를 이용하여 측정하였고, UV-VIS spectrophotometer로 광학적 특성을 측정하였다. 수소 도핑량이 증가함에 따라 AZO 박막의 캐리어 농도가 증가하여 전기적 특성이 향상되었고, 가시광 영역에서 높은 평균 투과도를 유지 하였다. AZO 박막과 ITO 박막의 전기적 및 광학적 특성을 비교한 결과, 최적 수소 도핑량을 가진 AZO 박막은 ITO 박막에 준하는 특성을 보였다.

• 한국진공학회지
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• 제21권6호
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• pp.301-311
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• 2012

결정질 태양전지 등의 도핑 공정에 적용하기 위한 플라즈마 제트 장치의 기초 방전 특성을 조사한다. 대기압에서의 아르곤 플라즈마 제트와 대기 압력변화에 대한 대기 플라즈마 제트, 그리고 아르곤 분위기 압력 변화에 대한 플라즈마 제트의 전류-전압은 전형적인 정상 글로우 방전의 특성을 갖는다. 대기압 플라즈마 제트의 방전 전압은 약 2.5 kV의 높은 전압이 요구되며, 대기 및 아르곤 플라즈마 제트는 200 Torr 이하의 낮은 압력에 대한 방전 전압은 약 1 kV가 된다. 도핑용 실리콘 웨이퍼에 조사되는 단일 채널 플라즈마 제트의 전류는 인가전압의 조정에 의하여 수 10~50 mA의 고 전류를 용이하게 얻는다. 플라즈마 제트를 웨이퍼에 조사하는 경우에 웨이퍼의 온도 상승은 정상상태에서 약 $200^{\circ}C$가 된다. 실리콘 웨이퍼에 도핑 용재인 액상의 인산을 도포하여 플라즈마를 조사한 결과 얻어진 인 원자의 도핑 분포는 플라즈마 제트 도핑의 가능성을 보여준다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.61.2-61.2
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• 2010

Ag thick-film has usually been used for the front electrode of Si solar cells with the outstanding electrical properties. Ag paste consists of Ag powers, vehicles, frits and additives. Ag paste has broadly been screen-printed on the front side of Si wafer with the merits of low cost and simplicity. The optimal contact formation between Ag electrodes and Si wafer in the front electrode during a fast firing has been considered as the key factor for high efficiency. Although the content of frit in Ag pastes is less than 5wt%, it can profoundly influence the contact formation between Ag and Si under the fast firing. In this study, the effects of lead-free frits on the contacts between Ag and Si were studied with the thermal properties and compositions of various frits. Our experimental results showed that the electrical properties of cells were related to the interface structures between Ag and Si. It was found that current path of electrons from Si to Ag would be possible through the tunneling mechanism assisted by tens of nano-Ag recrystals on $n^+$ emitter as well as Ag recrystals penetrated into $n^+$ emitter layers. These preliminary studies will be helpful for designing the proper frits for the Ag pastes with considering the properties of various Si wafers.

• 한국결정성장학회지
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• 제16권2호
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• pp.66-70
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• 2006

실리콘웨이퍼 표면에 기계적인 손상을 가한 후 산화 열처리 공정을 실시하면 온도와 기계적인 손상의 크기에 따라 여러 가지 결정 결함이 발생된다. 기계적인 손상이 크고 열처리 온도가 증가함에 따라 dislocation loop 등의 대형 결함들이 발생되고 열처리 온도가 낮거나 손상의 크기가 작을수록 OISF(Oxidation Induced Stacking Faults)등의 소형 결함들이 많이 발생된다. Minority carrier lifetime을 측정하여본 결과 결함의 크기가 작을수록 minority carrier lifetime이 높은 것으로 밝혀졌다. 더욱이 dislocation loop 등의 결정 결함보다는 결함 발생 이전 단계인 strained layer등이 금속불순물에 대한 gettering의 효과가 더욱 높음을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.99-103
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• 2008

To improve efficiency of solar cells, it is important to make a light trapping structure to reduce surface reflectance for increasing absorption of sun light within the solar cells. One of the promising methods that can reduce surface reflectance is isotropic texturing with acid solution based on hydrofluoric acid(HF), nitric acid($HNO_3$), and organic additives. Anisotropic texturing with alkali solution is not suitable for multicrystalline silicon wafers because of its different grain orientation. Isotropic texturing with acid solution can uniformly etch multicrystalline silicon wafers unrelated with grain orientation, so we can get low surface reflectance. In this paper, the acid texturing solution is made up of only HF and $HNO_3$ for easy controlling the concentration and low cost compared to acid solution with organic additives. $HNO_3$ concentration and dipping time were varied to find the condition of minimum surface reflectance. Textured surfaces were observed Scanning Electron Microscope(SEM) and surface reflectance were measured. The best result of arithmetic mean(wavelength from 400 nm to 1000 nm) reflectance with acid texturing is 4.64 % less than alkali texturing.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제12권3호
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• pp.47-51
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• 2013

Current research trends of solar cells has focused on the high conversion efficiency and low-cost production technology. Passivation technology that can be easily adapted to mass production. Therefore, this study conducted experiments with aim of the following two methods for the fabrication of high-efficiency crystalline silicon solar cells. In the first task, an attempt is formation of local Al-BSF to a number of locally doped dots to increase the conversion efficiency of solar cells to reduce the loss of $V_{oc}$ overcome. The second major task, rear surface apply in $Al_2O_3/SiN_x$ stack layer, $Al_2O_3$ prominent negative fixed charge characteristics. As the result of task, Local Al-BSF and $Al_2O_3/SiN_x$ stack layer applied to the p-type single crystalline silicon solar cells, the average $V_{oc}$ of 644mV, $I_{sc}$ of 918mV and conversion efficiency of 18.70% were obtained.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제28권9호
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• pp.593-597
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• 2015

Ni ink for electrohydrodynamic (EHD) continuous jet printing has been developed by using Ni nanoparticles mixed with conhesiveness provider. EHD continuous jet printing was used in order to realize $20{\mu}m$ pattern width. Ink stability was investigated by using Turbi-scan which monitors agglomeration and precipitation of nanoparticles in the ink for three days. The Turbi-scan results showed that the formulated Ni ink had been stable for 3 days without any indication of precipitation across the entire ink. Antireflection coating (ARC) layer in crystalline solar cell wafers was removed by laser ablation technique leading to the formation of 84 grooves where the Ni ink was printed by EHD continuous jet printing. The printability and microstructure of EHD-jet-printed Ni lines were investigated by using optical and electron microscopes. 84 Ni lines with the width less than $20{\mu}m$ were successfully printed by one-time printing without any misalignment and fill the laser-ablated ARC grooves.