• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.97.1-97.1
• /
• 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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.315-315
• /
• 2013

We report the electronic structure modification in the swift heavy ion (SHI) irradiated N-doped ZnO thin films prepared by RF sputtering from ZnO target in different ratio of Ar/$N_2$ gas mixture using highly pure $N_2$ gas. The different N-ZnO thin lms were then irradiated with 120 MeV Ag ion beam with different doses ranging from $1{\times}10^{11}$ to $5{\times}10^{12}$ ions/$cm^2$ and characterized by XRD and near edge X-ray absorption ne structure (NEXAFS) at N and O K-edges. The NEXAFS measurements provide direct evidence of O 2p and Zn 3d orbital hybridization and also the bonding of N ions with Zn and O ions. The minimum value of resistivity of $790{\Omega}cm$, a Hall mobility of $22cm^2V^-1s^-1$ and the carrier concentration of $3.6{\times}10^{14}cm^{-3}$ were yielded at 75% $N_2$. X-ray diffraction (XRD) measurements revealed that N-doped ZnO films had the preferential orientation of (002) plane for all samples, while crystallinity start decreasing at 32.5% $N_2$. The average crystallite size varies from 5.7 to 8.2 nm for 75% and then decreases to 7.8 nm for 80% $Ar:N_2$ ratio.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.79-85
• /
• 2023

(1-4x)Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇-3xBi₂Zn_2/3Nb_4/3O₇-2xLiZnNbO₄(x=0.03-0.21) 조성의 새로운 저온 동시 소성 세라믹(LTCC) 유전체는 Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇-xLi₂CO₃(x=0.03-0.21) 혼합물을 850℃~920℃에서 4 시간 반응성 액상소결(reactive liquid phase sintering)을 하여 제조하였다. 소결이 진행되는 동안 Li₂CO₃는 Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇과 반응하여 Bi₂Zn_2/3Nb_4/3O₇과 LiZnNbO₄를 생성하였고 얻어진 소결체의 상대 소결밀도는 이론 밀도의 96% 이상이었다. 초기 Li₂CO₃ 함량(x)을 조절하여 최종 소결체내에 존재하는 Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇, Bi₂Zn_2/3Nb_4/3O₇ 및 LiZnNbO₄ 상의 상대적인 함량을 제어함으로써 높은 유전율(ε_r), 낮은 유전손실(tan δ) 및 NP0 특성(TCε ≤ ±30 ppm/℃)의 유전율 온도계수(TCε)를 갖는 유전체를 개발할 수 있었다. Li₂CO₃의 첨가가 x=0.03 mol에서 x=0.15 mol로 증가함에 따라 얻어진 복합체 내의 Bi₂Zn_2/3Nb_4/3O₇와 LiZnNbO₄의 부피 분율은 증가하였고, Bi_1.5Zn_1.0Nb_1.5O₇의 부피 분율은 감소하였다. 그 결과 복합체의 유전율(ε_r)은 148.38에서 126.99로 유전손실(tan δ)은 5.29×10^-4에서 3.31×10^-4로 그리고 유전율 온도계수(TCε)는 -340.35 ppm/℃에서 299.67 ppm/℃로 변화되었다. NP0 특성을 갖는 유전체는 Li₂CO₃의 함량이 x=0.09일 때 얻을 수 있었고, 이 때의 유전율(ε_r)은 143.06, 유전손실(tan δ)값은 4.31×10^-4, 그리고 유전율 온도계수(TCε)값은 -9.98 ppm/℃ 이었다. Ag전극과의 화학적 호환성 실험은 개발된 복합 재료는 Ag 전극과 동시 소성 과정에서 전극과 반응이 없음을 보여주었다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제39권3호
• /
• pp.286-293
• /
• 2002

소성온도에 따른 ZnO계 적층형 세라믹 칩 바리스터(약칭 MLV)의 미세구조와 전기적 특성의 변화를 조사하였다. 소성온도 1100$^{\circ}$C에서 Ag/Pd(7:3) 내부전극층의 두께가 불균일하게 변화하면서 부분적인 공극이 발생하기 시작하고, 1150$^{\circ}$C에서는 상당한 전극 패턴의 소멸과 박리가 관찰되었다. 950$^{\circ}$C로 소성한 MLV의 경우 누설전류의 열화가 특히 컸는데 이는 미반응의 pyrochlore상이 잔류하여 액상과 천이원소의 균일한 분포가 일어나지 않았기 때문이라 사료된다. 1100$^{\circ}$C 이상의 온도로 소성한 경우에는 바리스터 특성 및 그 재현성의 저하가 관찰되었는데, 이는 내부전극의 소멸, 전극물질과 소체의 반응, 그리고 $Bi_2O_3$의 휘발에 기인한 것으로 보인다. 한편, 950∼1100$^{\circ}$C의 전 소성온도 범위에 걸쳐 온도가 증가할수록 정전용량과 누설전류는 증가하고 항복전압과 피크전류는 감소하였으나, 비선형계수와 클램핑 비는 각각 ∼30 및 1.4로 거의 일정한 값을 유지하였다. 특히 1000∼1050$^{\circ}$C 소성체의 경우 칩 바리스터에 적합한 바리스터 특성이 재현성 있게 나타났다. 결과적으로 Ag/Pd(7:3) 합금은 1050$^{\circ}$C의 동시 소성 온도이하에서는 $Bi_2O_3$를 함유한 대부분의 ZnO계 MLV의 내부전극으로 충분히 사용가능한 것으로 판단된다.

• 한국재료학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.285-291
• /
• 2020

Recent advances in technology using ultra-thin noble metal film in oxide/metal/oxide structures have attracted attention because this material is a promising alternative to meet the needs of transparent conduction electrodes (TCE). AZO/Ag/AZO multilayer films are prepared by magnetron sputtering for Cu₂ZnSn(S,Se)₄ (CZTSSe) of kesterite solar cells. It is shown that the electrical and optical properties of the AZO/Ag/AZO multilayer films can be improved by the very low resistivity and surface plasmon effects due to the deposition of different thicknesses of Ag layer between oxide layers fixed at AZO 30 nm. The AZO/Ag/AZO multilayer films of Ag 15 nm show high mobility of 26.4 ㎠/Vs and low resistivity and sheet resistance of 3.58^⁎10^-5 Ωcm and 5.0 Ω/sq. Also, the AZO/Ag (15 nm)/AZO multilayer film shows relatively high transmittance of more than 65 % in the visible region. Through this, we fabricated CZTSSe thin film solar cells with 7.51 % efficiency by improving the short-circuit current density and fill factor to 27.7 mV/㎠ and 62 %, respectively.

• 한국결정학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.107-127
• /
• 2005

Five Cu(II) compounds were obtained from different copper salts with btp ligands, and their structures were determined by X-ray crystallography. The structure of coordination polymer 2 contains btp-bridged tetranuclear Cu(II) units weakly connected by nitrate ions, and the structure of a discrete Cu(II) molecule 1 contains acetates and btp ligands. With perchlorate anions, two btp ligands bridge Cu(II) ions to form a double zigzag chain 3, while a single zigzag chain 4 is created with sulfate anions. The reaction of $Cu(NO_{3})_{2}$ containing $NH_{4}PF_{6}$ with btp ligands also produced a polymeric compound 5 containing $Cu(H_{2}O)_{2}^{2+}$ and $Cu(NO_{3})_{2}$ units alternatively bridged by btp ligands with H-bonds between copper bonded water and nitrate oxygen atoms. Five Zn(II) compounds were obtained from different zinc salts with btp ligands, and the structures of polymeric compounds (6, 7 and 8) and monomeric compounds (9 and 10) were determined by X-ray crystallography. With nitrate, chloride and bromide anions, btp ligands bridge Zn(II) ions to form polymeric compounds (6, 7 and 8), but btp ligands coordinate to a Zn(II) ion to form monomeric complexes (9 and 10) with $PF_{6}^{-}$ and perchlorate anions. Four silver salts and btp ligands produced two kinds of structures, dinuclear 20-membered rings and one-dimensional zigzag chain depending on different anions. For $ClO_{4}^{-}$ and OTf anions, weak interactions between Ag(I) and anions make dinuclear 20-membered rings construct polymeric compounds (11 and 13). For $PF_{6}^{-}$ anion, there are also weak interactions between Ag(I) and $F(PF_{6}^{-})(12)$, but they do not construct a polymeric compound. For $O_{2}CCF_{3}^{-}$ anion, btp ligands bridge Ag(I) atoms to make one-dimensional zigzag chain (14), and there are also interactions between Ag(I) and anions.

• Journal of the Optical Society of Korea
• /
• 제18권4호
• /
• pp.307-316
• /
• 2014

Improved power conversion efficiency of hybrid solar cells with ITO/ZnO seed layer/ZnO NRs/ZnS QDs/P3HT/PCBM/Ag structure was obtained by optimizing the growth period of ZnO nanorods (NRs). ZnO NRs were grown using a hydrothermal method on ZnO seed layers, while ZnS quantum dots (QDs) (average thickness about 24 nm) were fabricated on the ZnO NRs by the successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) technique. Morphology, crystalline structure and optical absorption of layers were analyzed by a scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD) and UV-Visible absorption spectra, respectively. The XRD results implied that ZnS QDs were in the cubic phase (sphalerite). Other experimental results showed that the maximum power conversion efficiency of 4.09% was obtained for a device based on ZnO NR10 under an illumination of one Sun (AM 1.5G, $100mW/cm^2$).

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제24권11호
• /
• pp.876-881
• /
• 2011

The sintering, defect and grain boundary characteristics of Bi-based ZnO chip varistor (1,608 mm size) have been investigated to know the possibility of lowering a manufacturing price by using 100 % Ag inner-electrode. The samples were prepared by general multilayer chip varistor process and characterized by shrinkage, SEM, current-voltage (I-V), admittance spectroscopy (AS), impedance and modulus spectroscopy (IS & MS) measurement. There are no problems to make a chip varistor with 100% Ag inner-electrode in the sintering temperature range of 850~900$^{\circ}C$ for 1 h in air. A good varistor characteristics ($V_n$= 9.3~15.4 V, a= 23~24, $I_L$= 1.0~1.6 ${\mu}A$) were revealed but formed $Zn_i^{{\cdot}{\cdot}}$(0.209 eV) as dominant defect, and increased the distributional inhomogeneity and the temperature instability in grain boundary barriers.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.283.1-283.1
• /
• 2013

ZnO nanowire를 기반으로 하는 nanogenerator는 미세한 움직임을 전기 에너지로 변환 시키는 압전 에너지 하베스팅 기술로 기존 에너지 하베스터와 비교하여 사용환경의 제약이 적고, 소형화가 가능한 장점으로 주목을 받고 있다. 특히 혈류, 심장박동, 호흡 등 인체 활동 에너지를 이용한 발전 소자 등의 활용이 가능하여 활발한 연구가 진행되고 있다. 하지만, 최근 발표된 film like Vertical 구조의 nanogenerator는 nanowire의 구조 취약성으로 인해 내구성이 좋지 못한 단점이 있다. 또한 ZnO nanowire의 내부 O2 결함 및 표면 OH-기의 흡착에 의한 특성 저하가 나타난다. 본 연구에서는 nanogenerator의 내구성을 향상시키기 위해 capping layer로 실리콘 계 유무기 하이브리드를 적용하여 코팅 물질 및 코팅 방법을 최적화 하였으며 상부 전극을 CNT-Ag nanowire 소재로 대체하여 유연기판에 대응코자 하였다. 또한 APP(Atmosphere Pressure Plasma)와 ICP(Inductively Coupled Plasma)장비를 사용하여 ZnO nanowire를 표면처리하였고, 각각의 플라즈마 표면처리의 영향에 대해 조사하였다. XPS를 통하여 OH-기의 제거 유무를 확인하였으며, 소자의 발전 특성의 향상을 확인 하였다.

• 한국표면공학회지
• /
• 제56권3호
• /
• pp.208-218
• /
• 2023

Photocatalysts are advanced materials which accelerate the photoreaction by providing ordinary reactions with other pathways. The catalysts have various advantages, such as low-cost, low operating temperature and pressure, and long-term use. They are applied to environmental and energy field, including the air and water purification, water splitting for hydrogen production, sterilization and self-cleaning surfaces. However, commercial photocatalysts only absorb ultraviolet light between 100 and 400 nm of wavelength which comprises only 5% in sunlight due to the wide band gap. In addition, rapid recombination of electron-hole pairs reduces the photocatalytic performance. Recently, studies on blackening photocatalysts by laser, thermal, and plasma treatments have been conducted to enhance the absorption of visible light and photocatalytic activity. The disordered structures could yield mid-gap states and vacancies could cause charge carrier trapping. Herein, liquid phase plasma (LPP) is adopted to synthesize Ag-doped black ZnO for the utilization of visible-light. The physical and chemical characteristics of the synthesized photocatalysts are analyzed by SEM/EDS, XRD, XPS and the optical properties of them are investigated using UV/Vis DRS and PL analyses. Lastly, the photocatalytic activity was evaluated using methylene blue as a pollutant.