• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.315-315
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• 2016

The hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) thin film solar cells using n/Al or n/Ag/Al back reflector have low short circuit current (Jsc) due to high absorption coefficients of Al or work function difference between n-layer and the metal. In this article, we utilized aluminum doped zinc oxide (AZO) to raise the internal reflectance for the improvement of short current density (Jsc) in a-Si:H thin film solar cells. It was found that there was a slight increase in the reflectance in the long wavelength range at the process temperature of 125oC due to improved crystalline quality of the AZO back reflector. The optical band gap (Eg) and work function were affected by the temperature and so did the internal reflectance. The increased internal reflectance within the solar cell resulted in Jsc of 14.94 mA/cm2 and the efficiency of 8.84%. Jsc for the cell without back reflector was 12.29 mA/cm2.

• Journal of Industrial Convergence
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• v.20 no.12
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• pp.79-85
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• 2022

Recently, a smartphone manufactured on a flexible substrate has been released as an electronic device, and research on a stretchable electronic device is in progress. In this paper, a silicon-based stretchable material is made and used as a substrate to implement and evaluate an optical sensor device using oxide semiconductor. To this end, a substrate that stretches well at room temperature was made using a silicone-based solution rubber, and the elongation of 350% of the material was confirmed, and optical properties such as reflectivity, transmittance, and absorbance were measured. Next, since the surface of these materials is hydrophobic, oxygen-based plasma surface treatment was performed to clean the surface and change the surface to hydrophilicity. After depositing an AZO-based oxide film with vacuum equipment, an Ag electrode was formed using a cotton swab or a metal mast to complete the photosensor. The optoelectronic device analyzed the change in current according to the voltage when light was irradiated and when it was not, and the photocurrent caused by light was observed. In addition, the effect of the optical sensor according to the folding was additionally tested using a bending machine. In the future, we plan to intensively study folding (bending) and stretching optical devices by forming stretchable semiconductor materials and electrodes on stretchable substrates.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.678-678
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• 2013

은 나노선은 투명 금속전극으로 저온 공정이 가능하고, 플랙서블 기판에 사용 가능하여 다양한 분야의 응용 소재 연구가 진행 중에 있다. 본 연구에서는 전면 전극으로 은 나노선을 스프레이 코팅하고, 알루미늄 도핑된 산화아연(AZO)을 sputter로 증착하였다. 광 경로를 길게 하기 위해 AZO 기판을 수열합성법을 통해 산화아연 나노선을 성장하였다. 은 나노선 전극 기판과 산화아연 나노선이 성장된 기판의 광 투과도를 분석하기 위해 UV-visible을 이용하였으며, FE-SEM, AFM을 이용하여 각 기판의 형상을 분석하였다. 은 나노선은 500 nm 파장영역에서 투과도 86.93%, 면저항 16 ${\Omega}/{\square}$보였다. ITO 기판보다 400~600 nm 영역에서 헤이즈가 증가되는 것을 확인 할 수 있었다. 산화아연 나노선이 성장된 기판을 이용하여 P3HT:PCBM 블랜딩된 유기 태양전지를 제작하여 전기적 특성 및 효율을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.317-317
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• 2010

ZnO나노와이어는 높은 투과도, 화학 및 열적 안정성을 가지며, 유기태양전지에 적용하였을 때 Active Layer의 표면적 증가, 전자의 수집 및 전달에 용이한 장점가지고 있어 하이브리드 유기 태양전지에 적용되고 있다. ZnO나노와이어와 P3HT/PCBM을 사용한 하이브리드 유기태양전지는 Active Layer의 열처리 온도를 변화시켜 ITO/AZO/ZnO wire/PCBM:P3HT/PEDOT:PSS/Ag구조로 제작되었다. ZnO나노와이어는 AZO를 Seed로 사용하고 Znc nitrate hydrate와 hexamethylenetetramine을 혼합하여 수열합성법으로 성장 후, P3HT:PCBM, PEDOT:PSS을 Spin Coating법으로 형성하였다. UV-vis와 Solar simulator를 통하여 Active Layer의 열처리 온도에 따른 태양전지의 특성을 분석하였다.

• Current Photovoltaic Research
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• v.11 no.1
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• pp.13-17
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• 2023

Functional transparent electrode was achieved by metal oxide-metal-Metal oxide (OMO) structure. Tailoring of metal oxide and metal layers, optically transparent and electrically excellent OMO films were investigated. Silver (Ag) is adopted for the metal layer and Ag oxide (AgO) is reactively formed by flowing O₂ gas during the sputtering process. This spontaneous AgO formation from Ag simultaneously provides the good electrical interface with high transparency. Due to the feature of transparent electrode of OMO, it endows the shielding effect (SE) function of electromagnetic interference. Optically transparent and electrically conductive OMO electrode shows the high transmittance (83.7%) and low sheet resistance (6.5 Ω/☐) with SE of 29.54 dB.

• Journal of Environmental Science International
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• v.29 no.12
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• pp.1171-1184
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• 2020

The green synthesis of inorganic nanoparticles (NPs) using biomaterials has garnered considerable attention in recent years because of its eco-friendly, non-toxic, simple, and low-cost nature. In this study, we synthesized NPs of noble metals, such as Ag and Au using an aqueous extract of a marine seaweed, Ecklonia cava. The formation of AgNPs and AuNPs was confirmed by the presence of surface plasmon resonance peaks in UV-Vis absorption spectra at approximately 430 and 530 nm, respectively. Various properties of the NPs were evaluated using characterization techniques, such as dynamic light scattering, transmission electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and X-ray diffraction analysis. Phytochemicals in the seaweed extract, such as phlorotannins, acted as both reducing and stabilizing agents for the growth of the NPs. The green-synthesized AgNPs and AuNPs were found to exhibit high catalytic activity for the decomposition of organic dyes, including azo dyes, methylene blue, rhodamine B, and methyl orange.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• v.19 no.5
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• pp.508-513
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• 2015

A capacitive-type touch screen panel (TSP) composed of silver nanowire (AgNW) crossing electrodes and transparent bridge structures was fabricated on a polycarbonate film. The transparent bridge structure was formed with a stack of Al-doped ZnO (AZO) electrodes and SU-8 insulator. The stable and robust continuity of the bridge electrode over the bridge insulator was achieved by making the side-wall slope of the bridge insulator low and depositing the conformal AZO film with atomic layer deposition. With an extended exposure time of photolithography, the lower part of the SU-8 layer around the region uncovered by the photomask can be exposed enough to the UV light scattered from the substrate. This leads to the low side-wall slope of the bridge insulator. The fabricated TSP sample showed a large capacitance change of 22.71% between with and without touching. Our work supplies the technological clue for ensuring long-term reliability to the highly flexible and transparent TSP made by using conventional fabrication processes.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.209-209
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• 2010

금(Au) 또는 은(Ag) 금속 나노입자의 모양, 크기, 분포 상태를 조절하여 가시광선과 적외선, 자외선 영역에서 강한 표면 플라즈몬 효과을 이용할 수 있는데, 최근 이러한 금속 나노입자의 표면플라즈몬 효과를 이용하여 태양광 소자의 성능을 향상시키는 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있다. 그 중, 높은 효율과 낮은 제작비용 그리고 간단한 공정과정의 장점을 갖고 있어서 크게 주목 받고 있는 염료감응태양전지에서도 금(Au) 또는 은(Ag) 금속 나노입자을 이용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 그 예로, Au가 코팅된 $TiO_2$ 기반의 염료감응태양전지구조를 제작하여, 입사된 빛이 표면플라즈몬 효과를 통해, Au에서 여기된 전자들이 Au/$TiO_2$ 사에의 schottky 장벽을 통과하여 $TiO_2$의 전도대 전자들의 밀도가 증가하여, charge carrier generating rate을 높여 소자의 광변환 효율의 향상을 증명하였다. 이에 본 연구에서는, $TiO_2$보다 높은 전자 이동도(mobility)와 직선통로(direct path way)의 장점을 갖고 있는 ZnO nanorod에서의 charge carrier generating rate을 높일 수 있도록, 비교적 가격이 저렴한 Ag nanoparticle을 코팅하였다. ZnO nanorod 제작은 낮은 온도에서 간단하게 성장시킬 수 있는 hydrothermal 방법을 이용하였다. 기판위에 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 AZO seed layer를 증착한 후, zinc nitrate $Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$과 hexamethylentetramines (HMT)으로 혼합된 용액을 사용해 ZnO nanorods를 성장시켰다. 이 후, Ag를 형성할 수 있도록 열증기증착법을 이용하여 코팅하였다. Ag의 증착시간에 따른 ZnO nanorods에서의 코팅된 구조와 형태를 관찰하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 측정하였으며, 결정성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 분석하였다. 또한 입사된 빛에 의해, 여기된 ZnO 전도대 전자들이 다시 재결합을 통해 방출되는 photoluminescence 양을 scanning PL 장비를 통해 측정하여 Ag가 코팅된 ZnO nanorod의 광특성을 분석하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.97.1-97.1
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• 2010

유연금속기판위에 DC 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 Ag/ZnO 이중구조의 후면반사막을 증착하고 Ag 표면조도 변화에 따른 후면반사막의 반사특성 변화와 플렉서블 비정질 실리콘 박막 태양전지의 셀 특성에 미치는 영향을 조사하였다. Substrate구조를 갖는 플렉서블 실리콘 박막 태양전지에서는 실리콘 박막 광흡수층의 상대적으로 낮은 광 흡수율로 인하여 입사광에 대한 태양전지 내에서의 광 산란 및 포획이 태양전지 효율을 증대시키는데 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 플렉서블 실리콘 박막 태양전지에서의 후면반사막은 광 흡수층에서 흡수되지 않는 입사광을 다시 반사시켜 광 흡수를 증대시키며 이때 후면반사막 표면에서 반사 빛을 효율적으로 산란시켜 이동경로를 증대시킴으로써 광 흡수율을 더욱 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 유연금속 기판위에 Ag와 ZnO:Al($Al_2O_3$ 2.5wt%) 타겟을 사용한 DC 마그네트론 스퍼터링법으로 Ag/AZO 이중구조의 후면반사막을 제조하고, Ag 박막의 표면형상 변화와 이에 따른 후면반사막의 반사도 변화를 비교, 분석하였다. 증착 조건 변화에 따른 표면 형상 및 반사 특성은 Atomic Force Mircroscope(AFM), Scanning electron miroscopy(SEM), UV-visible-nIR spectrometry를 통하여 분석하였다. 서로 다른 표면 거칠기를 갖는 후면반사막 위에 n-i-p구조의 a-Si:H 실리콘 박막 태양전지를 제조한 후 태양전지 동작 특성에 미치는 영향을 조사하였다. n,p층은 13.56MHz PECVD, i층은 60MHz VHF CVD를 사용하여 각각 제조 하였으며, Photo I-V, External Quantum Efficiency(EQE) 분석을 통하여 태양전지 특성을 조사 하였다. SEM 분석결과 공정 온도가 증가 할수록 Ag 박막의 표면 결정립 크기도 증가하였으며, AFM분석을 통한 Root-mean-square(Rms)값은 상온에서 $500^{\circ}C$로 증착온도가 증가함에 따라 6.62nm에서 46.64nm까지 증가하였다. Ag 박막의 표면 거칠기 증가에 따라 후면반 사막의 확산 반사도도 함께 증가하였다. 공정온도 $500^{\circ}C$에서 증착된 후면반사막을 사용하여 a-Si:H 태양전지를 제조하였을 때 상온에서 제조한 후면반사막에 비하여 단락전류밀도 (Jsc)값은 9.94mA/$cm^2$에서 13.36mA/$cm^2$로 증가하였으며, 7.6%의 가장 높은 태양전지 효율을 나타내었다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.9 no.2
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• pp.73-78
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• 2008

We investigated for comparison of large-area i-a-Si:H and p-a-SiC:H film quality like thickness uniformity, optical bandgap and surface roughness using both ICP-CVD and PECVD on the large-area substrate(diameter of 100 mm). As a whole, films using ICP-CVD could be achieved much uniform thickness and bandgap of that using PECVD. For i-a-Si:H films, its uniformity of thickness and optical bandgap were 2.8 % and 0.38 %, respectively. Also, thickness and optical bandgap of p-a-SiC:H films using ICP-CVD could be obtained at 1.8 % and 0.3 %, respectively. In case of surface roughness, average surface roughness (below 5 nm) of ICP-CVD film could be much better than that (below 30 nm) of PECVD film. HIT solar cell with 2 wt%-AZO/p-a-SiC:H/i-a-Si:H/c-Si/Ag structure was fabricated and characterized with diameter of 152.3 mm in this large-area ICP-CVD system. Conversion efficiency of 9.123 % was achieved with a practical area of $100\;mm\;{\times}\;100\;mm$, which can show the potential to fabrication of the large-area solar cell using ICP-CVD method.