• 제목/요약/키워드: Anti-reflection film

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광 입사각이 BIPV에 적용되는 단결정 또는 비정질 실리콘 태양전지의 양자효율에 미치는 영향 (Incident Angle Dependence of Quantum Efficiency in c-Si Solar Cell or a-Si Thin Film Solar Cell in BIPV System)

  • 강정욱;손찬희;조광섭;유진혁;김정식;박창균;차성덕;권기청
    • 한국진공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.62-68
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    • 2012
  • 건재 일체형 태양광발전(BIPV) 응용을 위해 광 입사각에 따른 태양전지의 변환 효율은 중요하다. 양자효율은 태양전지의 파장별 전자 수집효율을 말하며, 입사각별 양자효율 측정으로 입사각에 따른 태양전지 출력 변화 요인을 분석할 수 있다. 이러한 입사각별 양자효율은 태양전지 종류에 따라 차이를 보인다. 본 연구에서는 가장 많이 쓰이는 벌크형 단결정 실리콘 태양전지와 박막형 비정질 실리콘 태양전지의 입사각별 양자효율을 비교하였다. 그 결과, 단결정 실리콘 태양전지에서는 광 입사각이 증가함에 따라 전 파장영역에서 양자효율이 감소했다. 반면, 비정질 박막 실리콘 태양전지에서는 단파장 영역에서는 결정질 실리콘과 동일하게 감소하였으나, 그 이후의 흡수 영역에서 약 $40^{\circ}$의 입사각까지 증가 또는 일정한 양자효율을 보이다가 이후에 급격히 감소하는 결과를 얻었다. 이는 비정질 박막 실리콘 태양전지에서 입사각이 증가함에 따라 특정 파장 영역에서 산란과 박막 구조의 영향으로 예상된다. 따라서, 태양전지의 구조 및 광학 구조 최적화 등으로 BIPV 적용에 유리한 구조 태양전지 제작이 가능할 것으로 보인다.

이중 이온빔 스퍼터링 방식을 사용한 채널 간격 50 ㎓ 광통신용 협대역 투과 필터의 제작 및 특성 (Fabrication and optical characteristics of 50 ㎓ narrow band pass filter for fiber optical communication using dual ion beam sputtering technique)

  • 김회경;김명진
    • 한국광학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.331-337
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    • 2003
  • 본 연구는 이중 이온빔 스퍼터링 증착법으로 제작한 채널 간격 50 ㎓ 광통신용 협대역 투과 필터에 관한 연구이다. Ta$_2$ $O_{5}$ 단층박막의 특성 분석을 통해 공정 조건을 최적화 하였으며, DPS 필터 예비 증착을 통해 0.1 nm 이하의 박막두께 균일성을 확보하였다. 1/4 파장 광학박막 두께를 기본으로 하여 총 216층으로 구성되고 4개의 간격층을 갖는 채널 간격 50 ㎓ 협대역 투과 필터를 설계하였고, 파장 가변 레이저를 사용한 비접촉 광학 두께 제어 시스템을 사용하여 증착하였다. 박막 증착시 발생하는 스트레스를 줄이기 위하여 열팽창 계수가 큰 유리 기판을 사용하였으며, 비접촉 광학 두께 제어 시스템의 오차를 줄이기 위하여 협대역 투과 필터의 제작에 앞서 기판의 뒷면에 무반사 증착을 수행하였다. 이렇게 제작된 채널 간격이 50 ㎓인 협대역 투과 필터의 광학 특성은 삽입 손실이 0.40 ㏈, 잔물결이 0.20 ㏈이며,-0.5 ㏈와 -25 ㏈에서의 투과 대역폭이 각각 0.20 nm, 0.60 nm로 광통신에서 사용되는 사양을 만족하였다.하였다.

고성능 유연 투명전극용 SiO2 기반 비대칭 다층 박막의 특성 (Characteristics of SiO2 Based Asymmetric Multilayer Thin Films for High Performance Flexible Transparent Electrodes)

  • 정지원;공헌;이현용
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제33권1호
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    • pp.25-30
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    • 2020
  • Oxide (SiO2)/Metal(Ag)/Oxide(SiO2, ITO, ZnO) multilayer films were fabricated using a magnetron sputtering technique at room temperature on Si (p-type, 100) and a glass substrate. The electrical and optical properties of the asymmetric multilayer films depended on the thickness of the mid-layer film and the type of oxide in the bottom layer. As the metal layer becomes thicker, the sheet resistance decreases. However, the transmittance decreases when the metal layer exceeds a threshold thickness of approximately 10~12 nm. In addition, the sheet resistance and transmittance change according to the type of oxide in the bottom layer. If the oxide has a large resistivity, the overall sheet resistance increases. In addition, the anti-reflection effect changes according to the refractive index of the oxide material. The optical and electrical properties of multilayer films were investigated using an ultraviolet visible (UV-Vis) spectrophotometer and a 4-point probe, respectively. The optimum structure is SiO2 (30 nm)/Ag (10 nm)/ZnO (30 nm) multilayer, with the highest FOM value of 7.7×10-3 Ω-1.

ZnTe 결정을 이용한 테라헤르츠파의 발생 및 검출 특성 (Pulsed Terahertz Emission and Detection Properties from ZnTe Crystal)

  • 진윤식;전석기;김근주;손채화;정순신
    • 한국광학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.553-559
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    • 2005
  • (110) ZnTe 결정을 사용한 광정류(Optical Rectification)법에 의한 테라헤르츠파의 발생과 자유공간 전광 샘플링(Free-Space Electro-Optic Sampling; FS-EOS)법에 의한 테라헤르츠파의 검출특성에 대해서 보고한다. ZnTe 결정에 펌프용 레이저광에 대한 반사방지막 코팅을 실시함으로서 테라헤르츠파 신호크기가 $27\%$ 증가함을 알 수 있었다. ZnTe 결정의 두께가 얇을수록 테라헤르츠파의 신호의 크기는 작으나 광대역의 주파수를 가진 스펙트럼이 얻어졌다. 또한 레이저광의 편광방향과 ZnTe 결정의 (001)축사이의 각도에 따른 테라헤르츠파의 신호 변화, 펌프광 출력에 따른 테라헤르츠파의 신호크기 변화 등에 대한 특성이 조사되었다.

GZO/Metal/GZO 하이브리드 구조 투명 전도막의 전기적, 광학적 특성; Ag, Cu, Al, Zn 금속 삽입층의 효과 (Electrical and Optical Properties of Transparent Conducting Films having GZO/Metal/GZO Hybrid-structure; Effects of Metal Layer(Ag, Cu, Al, Zn))

  • 김현범;김동호;이건환;김광호
    • 한국표면공학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.148-153
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    • 2010
  • Transparent conducting films having a hybrid structure of GZO/Metal/GZO were prepared on glass substrates by sequential deposition using DC magnetron sputtering. Silver, copper, aluminum and zinc thin films were used as the intermediate metal layers in the hybrid structure. The electrical and optical properties of hybrid transparent conducting films were investigated with varying the thickness of metal layer or GZO layers. With increasing the metal thickness, hybrid films showed a noticeable improvement of the electrical conductivity, which is mainly dependent on the electrical property of the metal layer. GZO(40 nm)/Ag(10 nm)/GZO(40 nm) film exhibits a resistivity of $5.2{\times}10^{-5}{\Omega}{\cdot}cm$ with an optical transmittance of 82.8%. For the films with Zn interlayer, only marginal reduction in the resistivity was observed. Furthermore, unlike other metals, hybrid films with Zn interlayer showed a decrease in the resistivity with increasing the GZO thickness. The optimal thickness of GZO layer for anti-reflection effect at a given thickness of metal (10 nm) was found to be critically dependent on the refractive index of the metal. In addition, x-ray diffraction analysis showed that the insertion of Ag layer resulted in the improvement of crystallinity of GZO films, which is beneficial for the electrical and optical properties of hybrid-type transparent conducting films.

Silicon Nitride Layer Deposited at Low Temperature for Multicrystalline Solar Cell Application

  • Karunagaran, B.;Yoo, J.S.;Kim, D.Y.;Kim, Kyung-Hae;Dhungel, S.K.;Mangalaraj, D.;Yi, Jun-Sin
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.276-279
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    • 2004
  • Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of silicon nitride (SiN) is a proven technique for obtaining layers that meet the needs of surface passivation and anti-reflection coating. In addition, the deposition process appears to provoke bulk passivation as well due to diffusion of atomic hydrogen. This bulk passivation is an important advantage of PECVD deposition when compared to the conventional CVD techniques. A further advantage of PECVD is that the process takes place at a relatively low temperature of 300t, keeping the total thermal budget of the cell processing to a minimum. In this work SiN deposition was performed using a horizontal PECVD reactor system consisting of a long horizontal quartz tube that was radiantly heated. Special and long rectangular graphite plates served as both the electrodes to establish the plasma and holders of the wafers. The electrode configuration was designed to provide a uniform plasma environment for each wafer and to ensure the film uniformity. These horizontally oriented graphite electrodes were stacked parallel to one another, side by side, with alternating plates serving as power and ground electrodes for the RF power supply. The plasma was formed in the space between each pair of plates. Also this paper deals with the fabrication of multicrystalline silicon solar cells with PECVD SiN layers combined with high-throughput screen printing and RTP firing. Using this sequence we were able to obtain solar cells with an efficiency of 14% for polished multi crystalline Si wafers of size 125 m square.

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반사방지막(ARC)의 SiO2 구조에 따른 PERC 태양전지 PID 열화 완화 상관관계 연구 (Mitigation of Potential-Induced Degradation (PID) for PERC Solar Cells Using SiO2 Structure of ARC Layer)

  • 오경석;박지원;천성일
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제8권4호
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    • pp.114-119
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    • 2020
  • In this study, Mitigation of Potential-induced degradation (PID) for PERC solar cells using SiO2 Structure of ARC layer. The conventional PID test was conducted with a cell-level test based on the IEC-62804 test standard, but a copper PID test device was manufactured to increase the PID detection rate. The accelerated aging test was conducted by maintaining 96 hours with a potential difference of 1000 V at a temperature of 60℃. As a result, the PERC solar cell of SiO2-Free ARC structure decreased 22.11% compared to the initial efficiency, and the PERC solar cell of the Upper-SiO2 ARC structure decreased 30.78% of the initial efficiency and the PID reliability was not good. However, the PERC solar cell with the lower-SiO2 ARC structure reduced only 2.44%, effectively mitigating the degradation of PID. Na+ ions in the cover glass generate PID on the surface of the PERC solar cell. In order to prevent PID, the structure of SiNx and SiO2 thin films of the ARC layer is important. SiO2 thin film must be deposited on bottom of ARC layer and the surface of the PERC solar cell N-type emitter to prevent surface recombination and stacking fault defects of the PERC solar cell and mitigated PID degradation.