• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.55.2-55.2
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• 2010

최근 태양전지에 대한 연구가 본격적으로 진행 중인 가운데 Local back contact 태양전지에 대한 연구가 새로운 이슈로 떠오르고 있다. LBC 구조의 태양전지는 후면 passivation에 대한 최적화 공정이 가장 중요하다. 후면 passivation으로 사용되는 물질로는 $SiO_2$, SiNx, $Al_2O_3$ 등의 산화막이 대표적이다. 본 연구에서는 LBC 구조 태양전지의 후면 passivation 박막으로 사용되는 $SiO_2$ 산화막의 공정가변에 따른 박막의 특성을 비교 분석하였다. $SiO_2$ 성장은 RTP를 사용하였다. 성장 온도 $850^{\circ}C$의 온도에서 진행하였으며, 4L/min의 $O_2$분위기에서 진행하였다. 공정 시간 5분 일 때 12.5nm, 15분 일 때 21.7nm의 두께의 박막을 성장 시킬 수 있었다. Carrier lifetime 확인 결과 박막의 두께가 얇을수록 lifetime이 향상함을 확인 할 수 있었고, C-V 측정을 통한 charge 비교를 통해 두께가 얇은 박막 일수록 더 적은 positive charge를 갖고있는 것을 확인 할 수 있었으며 이를 통해 passivation 효과가 우수함을 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.186-186
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• 2012

This report investigates a new synthetic route and the size-dependent optical and electrical properties of PbS nanocrystal quantum dots (NQDs) in diameters ranging between 1.5 and 6 nm. Particularly we synthesize ultra-small sized PbS NQDs having extreme quantum confinement with 1.5~2.9 nm in diameter (2.58~1.5 eV in first exciton energy) for the first time by adjusting growth temperature and growth time. In this region, the Stokes shift increases as decreasing size, which is testimony to the highly quantum confinement effect of ultra-small sized PbS NQDs. To find out the electrical properties, we fabricate self-assembled films of PbS NQDs using layer by layer (LBL) spin-coating method and replacing the original ligands with oleic acid to short ligands with 1, 2-ethandithiol (EDT) in the course. The use of capping ligands (EDT) allows us to achieve effective electrical transport in the arrays of solution processed PbS NQDs. These high-quality films apply to Schottky solar cell made in an glass/ITO/PbS/LiF/Al structure and thin-film transistor varying the PbS NQDs diameter 1.5~6 nm. We achieve the highest open-circuit voltage (＜0.6 V) in Schottky solar cell ever using PbS NQDs with first exciton energy 2.58 eV.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.161.1-161.1
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• 2016

박막 태양전지의 광 산란을 위한 텍스쳐 된 표면은 반사 손실을 감소시키기 위한 것이다. 그러나, 투명한 전극(TCO)의 텍스쳐 된 표면은 빛의 가용성을 제한하고, 장파장 영역에서 haze의 수치를 감소시키며, 전반사의 증가는 박막 태양전지의 Jsc를 감소시킨다. 본 논문에서는 높은 빛의 가용성을 위하여 HF+HCl 혼합용액을 이용하여 표면의 질을 향상시키기 위한 해결책을 제시했다. 같은 HF+HCl 혼합용액을 사용하여, 540 nm의 파장에서 약 85 %의 높은 haze 수치를 달성했으며, ZnO:Al 막의 증착 후에 식각된 유리 기판과 함께 비교했을 때, 2.3%의 haze 수치의 감소를 얻었다. 또, 깊은 습식 식각에 의하여 Haze 수치를 증가시키기 위한 메커니즘 간단히 설명했다. 텍스쳐 된 유리 기판의 haze 수치의 측면에서 광학 이득은 일반적인 Asahi FTO 유리(${\lambda}=540nm$의 13.5%)에 비해 상당히 높다. 이러한 높은 haze 수치의 AZO 박막은 박막 태양전지의 Jsc를 개선하는데 이용할 수 있다.

• 전기의세계
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• v.29 no.8
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• pp.524-531
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• 1980

In order to investigate the effect of inorganic dielectric fine particle mixed in Low Density Polyethylene on the deterioration by treeing, a comparative study for initiation and development of the tree has been carried out between the pure thin film specimen and the same geometrical specimen mixed with a constant weight percent by a defiend particle size of $Al_{2}$O$_{3}$ and SiO$_{2}$, having larger dielectric constants than that of the base material. According to the results, it has been observed that as increasing dielectric constant, the initiation of tree is expedited, however, the development of the tree reached at the surface of filler particles shows the suppressive trends. From these facts, a reasonable interpretation may be possible by considering the effect of intensified electrical field around the tip in the presence of filler particles, that the initiation and the development of tree are a mechanical break down process caused by Maxwell stress due to the concentration of electrical field at the tip. This suppressive effect is specifically suggestive for the reason that a discharge route must be constructed around the particle surface because of the intensified field strength near filler, which, in turn, reduces the geometrical curvature of the tip so that the local intensity of electrical field can be relaxed. Further more an experimental evidence for this assumption was able to observe in this investigation.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.15 no.5
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• pp.293-300
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• 2005

ZnO:Li epilayers were synthesized on sapphire substrates by the pulesd laser deposition (PLD) after the surface of the ZnO:Li sintered pellet was irradiated by the ArF (193 nm) excimer laser. The growth temperature was fixed at $400^{\circ}C$. The crystalline structure of epilayers was investigated by the photoluminescence (PL) and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of epilayers measured by van der Pauw-Hall method are $2.69\times10cm^{-3}$ and $52.137cm^2/V{\cdot}s$ at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of epilayers obtained from the absorption spectra is well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=3.5128eV{\cdot}(9.51\times10^{-4}eV/K)T^2/(T+280K)$. After the as-grown ZnO:Li epilayer was annealed in Zn atmospheres, oxygen and vaccum the origin of point defects of ZnO:Li has been investigated by PL at 10 K. The Peaks of native defects of $V_{zn},\;V_o,\;Zn_{int},\;and\;O_{int}$ showned on PL spectrum are classified as a donors or accepters type. We confirm that $ZnO:Li/Al_2O_3$ in vacuum do not form the native defects because ZnO:Li epilayers in vacuum existe in the form of stable bonds.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.22 no.11
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• pp.956-960
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• 2009

The characteristics of organic films can be affected by the temperature of evaporation source because the temperature of evaporation source has an effect on substrate temperature during OLED fabrication process using the thermal evaporation. To investigate the characteristics of OLED devices fabricated by using thermally damaged organic films, I-V-L and half life-time in OLED devices fabricated with various substrate temperatures were measured. During emission layer(EML) evaporation, OLED devices with a structure of ITO(100 nm)/ELM200(50 nm)/NPB(30 nm)/$Alq_3$(55 nm)/LiF(0.7 nm)/Al(100 nm) were fabricated at various substrate temperatures(room temperature, $30^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, and $50^{\circ}C$). The characteristics of current density and luminance versus applied voltage in OLED devices fabricated shows that many electrical currents flowed and high brightness appeared at low voltage, but that the lifetime of OLED devices dropped suddenly. This phenomenon explained that the crystallization of $Alq_3$ thin film appeared owing to the substrate heating during evaporation.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.124.2-124.2
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• 2011

현재 박막형 태양전지는 실리콘계가 주류를 이루고 있으며, 유리기판 또는 유연성 기판에 비정질 실리콘 박막을 형성시킨 태양전지와 실리콘 기판 양면에 태양전지를 형성하는 방법 등 효율을 극대화시킨 이종접합 태양전지 등이 연구되고 있다. 예컨대 밴드갭이 서로 다른 박막들 간의 이종접합을 이용한 tandem 구조 및 triple 구조의 Si 박막 태양전지의 경우 13%대 변환효율을 나타낸다고 보고된 바 있다. 본 연구에서는 비정질 Si 박막 태양전지 내 흡수층의 효율을 최대화하기 위하여 AZO/Ag 이중구조 박막의 특성에 관한 연구를 수행하고자 한다. combinatorial sputtering system을 이용하여 AZO/Ag 이중구조 박막을 제작하였으며 타겟으로는 4-inch target(Ag, 2wt% Al2O3 doped ZnO)이 사용되었다. 유리기판 상에 combinatorial sputter system으로 상온에서 제작된 Ag 박막의 두께는 25nm로 성장시켰으며 연속공정으로 AZO 박막을 제작하였고, AZO 박막은 100~500nm의 두께경사를 나타내었다. 이 때 유리기판상에 성장된 Ag/AZO 박막의 면저항은 약 $2{\Omega}/{\Box}$ 값을 나타내었다. 본 발표에서는 AZO/Ag 이중 구조 박막의 우수한 전기적 특성을 기반으로 표면 거칠기 및 반사도 특성 등에 관하여 추가적으로 토론한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.704-704
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• 2013

CIGS 박막 태양전지는 I-III-VI족 화합물 반도체로서 직접천이형 에너지 밴드 구조를 가지고 있고, $1{\times}10$ cm의 높은 흡수계수를 가지고 있으며, Ga, Ag, Al을 첨가함으로써 밴드갭을 1~2.7 eV 넓은 범위로 조절가능하다. 본 연구의 목적은 Sputtering 방식과 Cracker cell을 이용한 실험으로 보다 효율적인 방식으로 CIGS 전구체 조성별 특성에 따른 구조와 전기적, 광학적 특성의 효과에 대하여 조사하였다. Cu-In-Ga 전구체는 CuGa(80-20 at.%)과 In(99.0%) target을 사용하여, Sputtering 공정으로 증착하였으며, Cracker cell이 부착된 RTP (rapid thermal processing)를 통하여 셀렌화를 진행하였다. Reservoir zone 온도는 320도, Cracking zone 온도는 900도로 유지하였으며, 진공상태에서 Se이 공급되면서 열처리가 진행되었다.Cu-In-Ga 전구체 구조에서 In의 증착시간을 변화시켜 CIGS 박막에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 이때 기판온도는 $500^{\circ}C$로 고정하거나, $240^{\circ}C$ 열처리 후 $500^{\circ}C$에서 열처리하는 두가지를 적용하여 그 영향을 분석하였다. 또한 Selenium이 Cracking zone 온도와 열처리 시간에 따라 미치는 영향의 변화를 조사하였다. 이에 따른 CIGS 박막의 전기적 특성의 변화를 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.161-161
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• 2013

Two-dimensional electron gas (2DEG) has been investigated at the heterointerface between two insulating dielectric perovskite oxides, $LaAlO_3$ (LAO)/$SrTiO_3$ (STO). Properties of the 2DEG have attracted an enormous interest in condensed matter physics due to multifunctional properties such as the coexistence of ferromagnetism and superconductivity, as well as the high electron mobility. Here, we have grown $Ta_2O_5$ thin films using pulsed laser deposition on $SrTiO_3$ substrate to investigate the electric properties of the $Ta_2O_5$/STO heterointerface. Our research reveal that the non-polar $Ta_2O_5$/$TiO_2$ heterointerface favors the formation of 2DEG similar to that at the LAO/STO heterointerface. The metallic behavior was found in this heterointerface with the current about $10{\sim}100{\mu}A$ at 5 V by using conventional I-V measurements, when the $Ta_20_5$ film thickness reaches over critical thickness, $d_c{\simeq}2uc$. The finding that electrons was localized at $Ta_2O_5$/STO heterointerface have attracted to be strong and new candidate for nanoscale oxide device applications.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.285-288
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• 2007

박막형 태양전지 및 플렉서블 태양전지 기판으로 사용되는 금속기판의 우수성은 잘 알려져 있다. 그러나 상용 금속기판이 직면하고 있는 문제점을 보완하기 위해서 전주법으로 제조된 2원합금 금속포일을 개발하였으며, 박막형 및 플렉서블 태양전지의 기판재로 적용가능성을 확인하였다. 일반적으로 태양전지를 제조할 때 열 공정이 수행되며, 이때 기판재와 cell을 구성하는 반도체의 열팽창 계수 차이에 의한 열변형으로 결함이 발생될 수 있고, 태양전지 효율 및 수명을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 이러한 원인이 될 수 있는 구성 재료간의 열팽창계수 차이에 의한 cell 의 변형량을 추정하기 위해 유한요소해석 방법을 사용하였다. 유한요소해석을 수행하기 위해 ALGOR 라는 해석 tool 을 사용하였다. 유한요소해석 수행에 사용된 상용 금속인 Mo, Ti, Al, SUS 포일과 전주법으로 제조된 2원합금 금속포일의 열팽창 계수는 실험을 통한 측정치이며, cell을 구성하는 반도체의 열팽창 계수와 열특성은 참고 문헌에 있는 자료들이다. 이 값들을 기반으로 cell 의 구성을 단순화시킨 가상의 태양전지가 제조 공정 온도에서 상온으로 냉각될 때의 열변형량을 계산하였다.