• 제목/요약/키워드: CdS thin films

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열처리 조건에 따른 Ag-In-Sb-Te 상변화 기록 박막의 미세 조직과 반사도의 관계 (Dependence of Microstructure and Optical Properties of Ag-In-Sb-Te Phase-Change Recording Thin Firms on Annealing Heat-Treatments)

  • 서훈;박정우;최우석;김명룡
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.9-14
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    • 1996
  • The dependence of microstructural and optical properties of Ag-In-Sb-Te thin films on annealing heat-treatments was studied. It was found from the present work that the increase of reflectance after annealing heat-treatment is related with phase change of Ag-In-Sb-Te thin film from amorphous state to crystalline phases which involve Sb crystalline phase and AgInTe$_2$ stoichiometric phase. On the other hand, the reflectance is decreased after high temperature annealing (above 450$^{\circ}C$), due to the morphology .mange of film surface. For the purpose of practical application(erasable optical disk), we fabricated quadrilayered Ag-In-Sb-Te alloy disk, and annealed it with continuous laser beam. As result of this laser\ulcorner annealing treatment, we found that the increment of reflectance is 9.3% at 780nm wavelength. It might be considered that Ag-In-Sb-Te alloy optical disk is the big promising candidate for the erasable optical memory medium.

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Solar Photovoltaics Technology: No longer an Outlier

  • Kazmerski, Lawrence L.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.70-70
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    • 2011
  • The prospects of current and coming solar-photovoltaic (PV) technologies are envisioned, arguing this solar-electricity source is beyond a tipping point in the complex worldwide energy outlook. Truly, a revolution in both the technological advancements of solar PV and the deployment of this energy technology is underway; PV is no longer an outlier. The birth of modern photovoltaics (PV) traces only to the mid-1950s, with the Bell Telephone Laboratories' development of an efficient, single-crystal Si solar cell. Since then, Si has dominated the technology and the markets, from space through terrestrial applications. Recently, some significant shift toward technology diversity have taken place. Some focus of this presentation will be directed toward PV R&D and technology advances, with indications of the limitations and relative strengths of crystalline (Si and GaAs) and thin-film (a-Si:H, Si, Cu(In,Ga)(Se,S)2, CdTe). Recent advances, contributions, industry growth, and technological pathways for transformational now and near-term technologies (Si and primarily thin films) and status and forecasts for next-generation PV (nanotechnologies and non-conventional and "new-physics" approaches) are evaluated. The need for R&D accelerating the now and imminent (evolutionary) technologies balanced with work in mid-term (disruptive) approaches is highlighted. Moreover, technology progress and ownership for next generation solar PV mandates a balanced investment in research on longer-term (the revolution needs revolutionary approaches to sustain itself) technologies (quantum dots, multi-multijunctions, intermediate-band concepts, nanotubes, bio-inspired, thermophotonics, ${\ldots}$ and solar hydrogen) having high-risk, but extremely high performance and cost returns for our next generations of energy consumers. This presentation provides insights to the reasons for PV technology emergence, how these technologies have to be developed (an appreciation of the history of solar PV)-and where we can expect to be by this mid-21st century.

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Ga 함량에 따른 $Cu(In_xGa_{1-x})Se_2$ 태양전지의 특성분석 (Characterization of $Cu(In_xGa_{1-x})Se_2$ Solar Cells with Ga Content)

  • 김석기;권세한;이두열;이정철;강기환;윤경훈;안병태;송진수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1264-1267
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    • 1998
  • $Cu(In_xGa_{1-x})Se_2$ thin films were prepared and characterized with various Ga contents. As the Ga content increased, the grain size of CIGS film became smaller. The 2 $\theta$ values in XRD patterns were shifted to larger values and the overlapped peaks were splitted. The energy bandgap increased from 1.04 to 1.67 eV and the resistivity decreased. The solar cell fabricated with ZnO/CdS/$Cu(In_{0.7}Ga_{0.3})Se_2/Mo$ structure yielded an efficeincy of 14.48% with an acitive area of 0.18 $cm^2$. The efficiency decreased with further increase of Ga content.

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Te가 증가된 AgInSbTe 박막의 상변화 특성 연구 (The study for phase change properties of Te-rich AgInSbTe thin films)

  • 김성원;임우식;이현용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.135-135
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    • 2007
  • AgInSbTe물질은 compact disc rewritable(CD-RW)와 rewritable digital versatile disc (DVD+RW)과 같은 상변화 기록매체에 널리 쓰여지고 있다. 본 논문에서는 기존 AgInSbTe조성에 Te가 증가되었을때 변화하는 상변화 특성에 대한 연구를 수행하기 위하여 ($Ag_{3.4}In_{3.7}Sb_{76.4}Te_{16.5})x(Te)1-x$의 조성 (x=1,0.9,0.8,0.7)의 벌크 및 박막시료를 제작하였고 열증착방식을 이용하여 200nm 두께의 박막을 형성하였다. 각 박막은 질소분위기에서 100-300도 범위에 1 시간동안 열처리 하였고 XRD와 UV-ViS-NIR Spectrophotometer룰 통해 각 조성의 구조 및 광학적 특성 분석을 살시하였다. 또한 as-deposited 박막에 대하여 4-point probe를 사용하여 면저항을 측정하였고 AFM (atom force microscopy)을 통해 표면분석을 실시하였다.

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저가의 cryogenic milling 비진공법을 이용한 나노입자 CuInSe2 광흡수층 제조 (Preparation of nanoparticles CuInSe2 absorber layer by a non-vacuum process of low cost cryogenic milling)

  • 김기현;박병옥
    • 한국결정성장학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.108-113
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    • 2013
  • $CuInSe_2$(CIS) chalcopyrite 물질은 고효율 박막 태양전지를 위한 광흡수층의 물질로 매우 잘 알려져 있다. 최근 태양광 산업의 흐름은 안정적인 재료 개발과 가격 경쟁력 있는 태양전지를 위한 효율적인 제조 공정을 일치시키는 것이다. 저가의 CIS 광흡수층 위해 다양한 방법으로 제조를 시도하였고, 본 논문에서는 CIS 광흡수층을 저가형으로 제조를 위해 상용화되는 6 mm pieces를 사용하여 high frequency ball milling과 cryogenic milling을 이용해 CIS 나노입자를 얻었다. 그리고, CIS 광흡수층은 불활성 분위기의 glove box 안에서 milling된 나노입자를 사용하여 paste coating법으로 제조하였다. Chalcopyrite CIS 박막은 기판온도 550도에서 30분간 셀렌화 한 후 성공적으로 제조되었으며, Al/ZnO/CdS/CIS/Mo 구조의 CIS 태양전지는 evaporation, sputtering 및 chemical bath deposition(CBD) 등 다양한 증착 방법으로 각각 제조하였다. 결론적으로, 나노입자를 이용한 CIS 태양전지 전기적 변환효율은 1.74 %를 얻었으며, 개방전압(Voc)는 29 mV, 합선전류밀도(Jsc)는 35 $mA/cm^2$, 그리고 충진율(FF)은 17.2 %였다. 나노입자 CIS 광흡수층은 energy dispersive spectroscopy(EDS), x-ray diffraction(XRD) 그리고 high-resolution scanning electron microscopy(HRSEM) 등으로 특성 분석을 하였다.

Fabrication of wide-bandgap β-Cu(In,Ga)3Se5 thin films and their application to solar cells

  • Kim, Ji Hye;Shin, Young Min;Kim, Seung Tae;Kwon, HyukSang;Ahn, Byung Tae
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제1권1호
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    • pp.38-43
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    • 2013
  • $Cu(In,Ga)_3Se_5$ is a candidate material for the top cell of $Cu(In,Ga)Se_2$ tandem cells. This phase is often found at the surface of the $Cu(In,Ga)Se_2$ film during $Cu(In,Ga)Se_2$ cell fabrication, and plays a positive role in $Cu(In,Ga)Se_2$ cell performance. However, the exact properties of the $Cu(In,Ga)_3Se_5$ film have not been extensively studied yet. In this work, $Cu(In,Ga)_3Se_5$ films were fabricated on Mo-coated soda-lime glass substrates by a three-stage co-evaporation process. The Cu content in the film was controlled by varying the deposition time of each stage. X-ray diffraction and Raman spectroscopy analyses showed that, even though the stoichiometric Cu/(In+Ga) ratio is 0.25, $Cu(In,Ga)_3Se_5$ is easily formed in a wide range of Cu content as long as the Cu/(In+Ga) ratio is held below 0.5. The optical band gap of $Cu_{0.3}(In_{0.65}Ga_{0.35})_3Se_5$ composition was found to be 1.35eV. As the Cu/(In+Ga) ratio was decreased further below 0.5, the grain size became smaller and the band gap increased. Unlike the $Cu(In,Ga)Se_2$ solar cell, an external supply of Na with $Na_2S$ deposition further increased the cell efficiency of the $Cu(In,Ga)_3Se_5$ solar cell, indicating that more Na is necessary, in addition to the Na supply from the soda lime glass, to suppress deep level defects in the $Cu(In,Ga)_3Se_5$ film. The cell efficiency of $CdS/Cu(In,Ga)_3Se_5$ was improved from 8.8 to 11.2% by incorporating Na with $Na_2S$ deposition on the CIGS film. The fill factor was significantly improved by the Na incorporation, due to a decrease of deep-level defects.

리간드 종류와 후처리 공정에 따른 황화납 콜로이드 양자점 박막의 전자 구조 및 원소 조성 분석 (Electronic Structure and Elemental Composition of the Lead Sulfide Colloidal Quantum Dots Depending on the Types of Ligand and Post-Treatment)

  • 김태건;최혜경;정소희;김정원
    • 대한화학회지
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    • 제60권6호
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    • pp.402-409
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    • 2016
  • 3-Mecaptopropionic acid (MPA) 리간드와 하이브리드 타입 리간드($MPA+CdCl_2$)로 각각 부동화(passivation) 된 2.8 nm 크기의 황화납 콜로이드 양자점 박막을 제작하고, 각각을 대기 중, 질소 분위기에서 열처리, 오존 처리 하였을 때 나타나는 두 양자점 박막의 전자 구조와 조성 원소의 변화를 광전자 분광법을 이용하여 연구하였다. 대기에서 열처리는 리간드 종류와 관계없이 황화납 양자점의 가전자대 시작점이 공통적으로 약한 p-도핑 효과가 있음을 직접적으로 확인할 수 있었다. 또한, 오존처리 후 두 황화납 양자점 표면에 공통적으로 $Pb(OH)_2$, $PbSO_x$, PbO를 형성하는 것을 확인하였다. 하지만, 오존에 의해 형성된 산화물 중 PbO 성분은 특별히 하이브리드 타입 리간드로 부동화 된 양자점에서 형성된 양이 MPA 리간드만으로 부동화 된 양자점과 비교했을 때 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이것은 PbS(111) 격자면에 있는 과량의 Pb 표면이 $Cl_2$으로 부동화되면서, Pb 양이온과 오존의 반응을 차단함으로써 PbO의 형성을 어렵게 했기 때문으로 추정된다.

분광타원해석법을 이용한 $Ge_2Sb_2Te_5$ 의 복소굴절율 결정 (Determination of the complex refractive index of $Ge_2Sb_2Te_5$ using spectroscopic ellipsometry)

  • 김상준;김상열;서훈;박정우;정태희
    • 한국광학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.445-449
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    • 1997
  • 비정질상과 결정상으로 가역변화하는 특성을 이용하여, 기존의 읽기전용 기록매체인 Compact Disk(CD)를 대체할 차세대 광기록매체로 주목받고 있는 Ge$_{2}$Sb$_{2}$Te$_{5}$(GST)의 상태변화에 따른 굴절율과 소광계수, 박막의 두께와 밀도 등 박막상수들을 구하였다. DC 스퍼터링방법으로 제작한 두꺼운 GST의 복소굴절율을 양자역학적 분산식을 이용한 모델링방법으로 구하고, 한편으로는 표면미시거칠기를 AFM(Atomic Force Microscopy)으로 결정한 다음, 타원해석 스펙트럼들을 수치해석적 역방계산하여 구한 복소굴절율과 비교하였다. 결정상과 비정질상일 때의 GST의 복소굴절율을 각각 구하고 이로부터 계산된 반사율을 측정된 반사율과 비교함으로써 수치해석적인 방법이 실제 GST의 복소굴절율과 더 일치하는 값ㅇㄹ 가지게 됨을 확인하였다. 이렇게 구한 GST의 복소굴절율을 기준데이터로 사용하여 실제 설계두께를 가지는 GST박막의 두께 및 표면거칠기층을 정량적으로 구하였다.다.

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