태양광을 이용하는 태양전지의 경우, 태양전지에 도달하는 입사광량은 태양전지의 효율과 직접적인 연관이 있다. 이러한 입사광량을 증가시키기 위해서 다양한 연구가 진행되고 있다. 표면에서의 광손실을 줄이기 위해 반사방지층을 형성하고, 광경로 확장 및 광트랩을 위한 기판 텍스처링 방법은 태양전지의 효율을 증가시키기 위해 꾸준히 연구되어 왔다. 본 연구에서는 불규칙적인 배열을 갖는 마이크로-나노급 패턴을 박막 태양전지용 유리기판 위에 형성함으로써 기판의 확산 투과율을 향상시키고, 광확산에 의한 내부 광경로 확장 효과로 태양전지의 효율을 증가시키고자 한다. 박막 태양전지용 유리기판에 불규칙적인 배열을 갖는 마이크로-나노급 패턴을 형성하기 위해, 기존의 패턴 형성 기술에 비해 공정이 간단하고 비용이 저렴한 나노 임프린트 리소그래피 기술을 이용하였다. 실험순서는 제작된 마스터 템플릿의 확산 패턴을 역상을 복제 하여 임프린트용 mold를 제작하고, 이 mold를 이용하여 박막 태양전지용 유리기판 위에 확산 패턴을 형성하였다.
박막형 태양전지의 효율 향상을 위하여 광확산 패턴이 형성된 기판을 제작하고 이를 이용하여 비정질 실리콘 박막 태양전지를 제작하였다. 나노 임프린트 방법을 사용하여 제작된 광확산 패턴은 불규칙한 마이크로-나노 크기의 미세구조를 가지고 있어 빛의 확산투과 비율을 향상시켜주는 역할을 하였다. 제작된 광확산 기판위에 TCO물질을 증착하고, PECVD법을 사용하여 비정질 실리콘 p-i-n 접합 구조를 형성하였다. 제작된 태양전지 소자를 1.5 AM의 조건에서 I-V 특성을 분석하였으며, 비교군으로 사용된 일본 Asahi 사의 U-type glass에 비해 높은 Jsc 값을 나타내었다. 또한 외부양자효율을 측정함으로써 광확산 패턴에 의한 양자효율 변화를 확인 할 수 있었다.
금속의 조면, 불투명 유리 또는 종이 등의 확산 반사면에 레이저광을 조사하면 확산광 가운데 또는 그 상 가운데 보통의 광에서는 볼 수 없는 반점 모양의 형태가 나타나게 된다. 이러한 현상은 레이저의 단색성, 가간섭성, 집속성등의 우수한 성질과 응용 면에 있어서의 풍부한 가능성으로 레이저 응용계측이 연구되어 왔다. 따라서 레이저 개발에 따른 새로운 계측 법이 급속히 진전되는 가운데 그 중에서 구조 및 재료강도의 계측분야의 일환으로 레이저를 이용하여 물체표면의 정보를 갖는 스페클 패턴(speckle pattern)이 변화하는 성질을 이용하여 어떠한 물체를 상온 하에서 인장력에 의한 면내변위를 2차원적으로 측정하고자 한다.
본 논문에서는 무선 액세스 네트워크를 위한 광 CDMA 라우팅 방식을 새롭게 제안한다. 제안시스템에서는 기지국에서 수신한 무선신호가 1차로 CDMA 신호로 변환된 후, 라우팅하고자 하는 이동교환국의 어드레스인 PN 부호에 의하여 광 CDM 송신기(OCT)에서 광 CDMA가 수행되어 다중된다. 라우팅할 이동교환국과 광 CDM 수신기(OCR)가 소재한 이동교환국이 일치할 경우 이중확산부호로 역확산을 수행하여 무선신호를 재생한다. 그리고 라우팅할 이동교환국과 OCR이 소재한 이동교환국이 다를 경우 이동교환국에서 역확산을 수행하여 확산된 무선신호를 재생하여 레이저다이오드에 의해 광전변환한 후 이동교환국으로 라우팅하게 된다. 이동교환국에서 재생한 무선신호의 신호 대 간섭 및 잡음의 비(SINR)와 라우팅 오차율을 이론적으로 해석한 후 수치계산 결과 및 토의를 통하여 제안 시스템의 유효성을 명확히 하고자 한다.
레이저광의 우수한 가간섭성으로 인해서 거친표면으로 부터 확산된 광에서도 간섭현상을 볼 수가 있다, 이와 같은 레이져광의 독특한 특성으로 인해 나타나는 스페클은 광학적인 간섭계를 사용하여 광을 확산적으로 반사시키는 물체의 변형과 변위, 진동 등을 비접촉적으로 측정 할수 있게 되었다.이와같은 측정법으로써 Holography 간섭법, Speckle 간섭법, Speckle 사집법등이 있으며 비록 이러한 측정법들이 독립적으로 발전되었다 할지라도 기본적인 광학적인 배치와 함수들에 있어서는 유사한 특징을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 주로 면내변형을 측정하기위한 스페클간섭법에 있어서의 스페클 사이즈와 그에 따른 측정 한계를 확인할 것이다.
본 논문에서는 Fe를 내부확산하여 도우핑한 $Fe:LiNbO_3$ 광도파로의 광굴절 특성을 연구하였다. 먼저 $Fe:LiNbO_3$의 광굴절 특성을 Fe를 도우핑하지 않은 $LiNbO_3$ 와 비교하여 Fe를 도우핑하였을 때 회절효율과 감도가 향상되는 것을 확인하였다. 또한 분위기 가스를 달리하여 내부확산한 시료의 경우, 순수 아르곤 가스에서 내부확산한 $Fe:LiNbO_3$ 광도파로의 회절효율 및 감도가 가장 크며, 감쇠시간은 가장 짧은 결과를 얻었다. 따라서 Fe 내부확산시 아르곤 가스를 분위기 가스로 사용하는 것이 광굴절 효과를 이용한 광스위치의 좋은 특성을 얻을 수 있다.
최근 인터넷의 급속한 확산과 정보화 사회의 출현으로 정보통신 수요가 급격히 증가하게 되었으며, 이에 따라 대부분의 유선통신 방식이 광통신 방식으로 대체되고 있다. 또한 조만간 가정이나 사무실에까지 광섬유가 설치되어 초고속 대용량 정보 전달이 광에 의해 수행될 전망이다. 정보 전달이 광에 전적으로 의존함에 따라 정보 생성, 정보처리 및 가공, 정보 분배, 정보 저장까지도 광으로 처리하려는 개념은 자연스러운 발상이며, 이를 실현하려는 노력은 당연한 것이라 생각한다.(중략)
LED 조명등의 내구성 문제를 개선할 목적으로 폴리카보네이트 광확산판 소재를 대체하기 위한 반투명 녹색 컬러유백유리를 제조하였다. 녹색 컬러유백유리의 원료로는 유백제로서 인산칼슘을, 착색제로서 산화철을 사용하였고, $1550^{\circ}C$에서 용융하였다. 그 결과로서 LED 조명등의 광확산판으로서 90 % 이상의 높은 헤이즈 값과 1 %의 낮은 평행광 투과율을 가짐에 따라 직사광에 의한 눈부심이 없어 일반 컬러유리에 비해 매우 우수한 광학특성을 나타내는 반투명의 녹색 컬러유백유리가 얻어졌다. 따라서 녹색 컬러유백유리가 높은 열저항성과 내구성을 가지고 폴리카보네이트 광확산판을 대체하기 위한 LED 조명등의 광확산판 소재로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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