• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.73.1-73.1
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• 2010

태양광 시장은 세계적인 금융 위기 속에서도 점점 그 규모가 확대되고 있다. 시장의 규모가 확대되고 있음에도 불구하고 금융 위기를 겪으면서 생산자 중심의 시장에서 수요자 중심의 시장으로 바뀌게 되었다. 이에 따라 더 적은 비용으로 높은 출력의 제품만이 경쟁력을 가지게 됨으로써 효율이 더욱 이슈화되었다. 여러 태양전지 중 가장 점유율이 높은 결정질 태양전지는 일반적인 양산 공정만으로 효율을 높이는데 한계가 있으므로 selective emitter, back contact, light induced plating 등의 새로운 공정을 도입하여 효율을 높이려는 경향이 나타나고 있다. 본 연구에서는, ALD 장치를 사용하여 결정질 태양전지의 후면을 passivation 함으로써 효율을 높이는 방법을 모색하였다. 부동화 층으로는 $Al_2O_3$를 사용하였으며 셀을 제조하여 평가하였다. 실험방법은 p-type의 웨이퍼를 이용하여 습식으로 texturing 후 $POCl_3$ 용액으로 p-n junction을 형성하였고 anti-reflection 막인 SiNx는 PECVD를 사용하여 R.I 2.05, 80nm 두께로 증착하였다. 그런 다음 후면의 n+ layer를 제거하기 위하여 SiNx에 영향을 미치지 않는 용액을 사용하여 후면을 식각하였다. BSF 층은 screen printer로 Al paste를 printing하여 형성하였고 Al etching용액으로 여분의 Al제거한 후 ALD 장치를 이용하여 $Al_2O_3$를 증착하였다. 마지막으로 전극을 형성한 후 laser로 isolation하여 효율을 평가하였다.

• 센서학회지
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• 제20권3호
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• pp.207-212
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• 2011

In this study, pyramid structured black silicon process was developed in order to overcome disadvantages of using wet etching to texture the surface of single crystalline silicon and using grass/needle-like black silicon structure. In order to form the pyramidal black silicon structure on the silicon surface, the RIE system was modified to equip with metal-mesh on the top of head shower. The process conditions were : $SF_6/O_2$ gas flow 15/15 sccm, RF power of 200 W, pressure at 50 mTorr ~ 200 mTorr, and temperature at $5^{\circ}C$. The pressure did not affect the pyramid structure significantly. Increasing processing time increased the size of the pyramid, however, the size remained constant at 1 ${\mu}M$ ~ 2 ${\mu}M$ between 15 minutes ~ 20 minutes of processing. Pyramid structure of 1 ${\mu}M$ in size showed to have the lowest reflectivity of 7 % ~ 10 %. Also, the pyramid structure black silicon is more appropriate than the grass/needle-like black silicon when creating solar cells.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제38권1호
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• pp.45-55
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• 2018

Environmentally benign lead-free solder coated ribbon (e. g. SnCu, SnZn, SnBi${\cdots}$) has been intensively studied to interconnect cells without lead mixed ribbon (e. g. SnPb) in the crystalline silicon(c-Si) photovoltaic modules. However, high melting point (> $200^{\circ}C$) of non-lead based solder provokes increased thermo-mechanical stress during its soldering process, which causes early degradation of PV module with it. Hence, we proposed low-temperature conductive paste (CP) based tabbing method for lead-free ribbon. Modules, interconnected by the lead-free solder (SnCu) employing CP approach, exhibits similar output without increased resistivity losses at initial condition, in comparison with traditional high temperature soldering method. Moreover, 400 cycles (2,000 hour) of thermal cycle test reveals that the module integrated by CP approach withstands thermo-mechanical stress. Furthermore, this approach guarantees strong mechanical adhesion (peel strength of ~ 2 N) between cell and lead-free ribbons. Therefore, the CP based tabbing process for lead free ribbons enables to interconnect cells in c-Si PV module, without deteriorating its performance.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.66.1-66.1
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• 2010

Microcrystalline silicon at low temperatures has been developed using plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). It has been found that energetically positive ion and atomic hydrogen collision on to growing surface have important effects on increasing growth rate, and atomic hydrogen density is necessary for the increasing growth rate correspondingly, while keeping ion bombardment is less level. Since the plasma potential is determined by working pressure, the ion energy can be reduced by increasing the deposition pressure of 700-1200 Pa. Also, correlation of the growth rate and crystallinity with deposition parameters such as working pressure, hydrogen flow rate and input power were investigated. Consequently an efficiency of 7.9% was obtained at a high growth rate of 0.92 nm/s at a high RF power 300W using a plasma-enhanced chemical vapor deposition method (27.12MHz).

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.163.1-163.1
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• 2016

Lead halide perovskites CH3NH3PbX3 (X=Cl, Br, I) have received great interest in the past few years because of their excellent photoelectronic properties as well as their low-cost solution process. Their theoretical efficiency limit of the solar cell devices was predicted around 31% by a detailed balance model for the reason that exceptional light-harvesting and superior carrier transport properties. Additionally, these excellent properties contribute to the applications of optoelectronic devices such as LASERs, LEDs, and photodetectors. Since these devices are mainly using perovskite thin film, one of the most important factor to decide the efficiency of these applications is the quality of the film. Even though, optoelectrical devices are composed of polycrystalline thin film in general, not a single crystalline form which has longer carrier diffusion length and lower trap density. For these reasons, monodomain perovskite thin films have potential to elicit an optimized device efficiency. In this study, we analyzed the crystallography of the in-plane aligned perovskite thin film by X-ray diffraction (XRD) and selected area electron diffraction (SAED). Also the basic optic properties of perovskites were checked using scanning electron microscopy (SEM) and UV-Vis spectrum. From this work, the perovskite which is aligned in all directions both of out-of-plane and in-plane was fabricated and analyzed.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.689-689
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• 2013

Atomic layer deposition (ALD)에 의한 알루미늄 산화 막(Al2O3)은 고효율 결정질 실리콘 태양전지를 위한 우수한 표면 패시베이션 특성을 제공한다. 알루미늄 산화막는 고정적인 음전하를 가지고 있기 때문에 p-형 실리콘 태양 전지 후면은 전계에 의한 우수한 패시베이션 효과를 형성한다. 그러나, ALD 방식으로 증착된 알루미늄 산화막은 매우 긴 공정 시간을 필요로 하기 때문에 기존의 실리콘 태양 전지 공정에 적용하기가 어렵다. 본 논문에서는 알루미늄 산화막 형성에서 공정 시간을 줄이기 위해 Plasma assisted atomic layer deposition (PA-ALD) 방식을 적용했다. PA-ALD 기술은 trimethylaluminum (TMA)과 O2를 사용하여 기판 표면에 알루미늄 산화막을 증착하는 것으로 ALD 방식과 유사하지만, O2 플라즈마를 사용함으로써 증착 속도를 향상시킬 수 있다. 이는 좋은 패시베이션 특성을 가지는 알루미늄 산화막을 실리콘 태양전지양산 공정에 적용할 수 있는 가능성을 제시한다. PA-ALD 방식에 의한 알루미늄 산화막의 패시베이션 특성을 최적화하기 위해서 증착 후 열처리 조건에 대한 연구도 수행하였다. 막증착률이 1.1${\AA}$/cycle인 Al2O3층의 두께 변화에 따른 특성을 최적화하기 위해 공정 온도를 $250^{\circ}C$ 고정하고, 열처리 온도와 시간을 가변하였으며 유효 반송자수명을 측정하여 알루미늄 산화막의 패시베이션 특성을 확인했다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.237-242
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• 2001

The stochiometric mix of evaporating materials for the CuGaSe$_2$ single crystal thin films was prepared from horizontal furnace. To obtain the single crystal thin films, CuGaSe$_2$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the Hot Wall Epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperature were 610$^{\circ}C$ and 450$^{\circ}C$, respectively The crystalline structure of single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). From the photocurrent spectrum by illumination of perpendicular light on the c-axis of the CuGaSe$_2$ single crystal thin film, we have found that the values of spin orbit splitting Δ So and the crystal field splitting ΔCr were 91 meV and 249.8 meV at 20 K, respectively. From the Photoluminescence measurement on CuGaSe$_2$ single crystal thin film, we observed free excition (Ex) existing only high quality crystal and neutral bound exiciton (D$^{\circ}$,X) having very strong peak intensity. Then, the full-width-at-half-maximum(FWHM) and binding energy 7f neutral acceptor bound excision were 8 meV and 35.2 meV, respectivity. By Haynes rule, an activation energy of impurity was 355.2 meV

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.58-61
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• 2012

In our report a relatively simple process for fast nano-texturing of p-type(100) CZ- silicon surface using silver catalyzed wet chemical etching in aqueous hydrofluoric acid (HF) and hydrogen peroxide solution($H_2O_2$) at room temperature. The wafers were saw-damaged by NaOH(6 wt%) at $60^{\circ}C$ for 150s. To obtain a nano-structured black surface, a thin layer of silver with thickness of 1 - 10 nm was deposited on the surfaces by evaporation system. After this process the samples were etched in HF : $H_2O_2$ : $H_2O$ = 1:5:10 at room temperature for 80s - 220s. Due to the local catalytic of the Ag clusters, this treatment results in the nano-scale texturing on the surface. This resulted in average reflectance values less than 9% after the silver on the surface of the wafers were removed.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.315-320
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• 2012

In general, a photoelectrode in DSSC(dye sensitized solar cell) are fabricated by using the $TiO_2$ (Titanium dioxide) to realize high efficiency and the efficiency of DSSC is affected by the size, the shape and the property of $TiO_2$. We synthesized the crystalline $TiO_2$ by sol-gel method. In spite of many merits, only weakness for the sol-gel method is taking many process times. To solve this problem, we reduced the fabricating processes. The reduced process is the making process that is $TiO_2$ sol to $TiO_2$ powder with including of two heat treatment and two mixing. We could simplify the process by preparing $TiO_2$ sol to $TiO_2$ paste directly. As a result, DSSC fabrication process is simplified and we have obtained the efficiency best result 3.88% with $V_{OC}$=0.71 V, $J_{SC}=8.70\;mA/cm^{-2}$, and FF=62.37%, respectively.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.307-307
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• 2012

현재 태양전지 시장은 결정질 태양전지가 주류를 차지하고 있으며 이중 상대적으로 재료비가 저렴한 다결정 실리콘 기반의 고효율 태양전지 제작에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 실험에서는 표면 텍스처링 방법에 따른 태양전지 소자의 특성 변화에 대한 실험을 진행하였다. 일반적으로 다결정 태양전지의 경우 산성용액을 이용한 표면 텍스처링을 실시하는데 이 경우 표면에 형성된 텍스처 구조는 산성용액의 등방성 식각으로 인해 반구(Hemisphere) 형태의 구조를 띄게 된다. 이는 표면에서의 광흡수율을 떨어뜨려 태양전지 소자의 효율을 저해하는 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 다결정 실리콘 태양전지의 효율 향상을 위해 레이저를 이용한 차세대 텍스처링 방법에 대한 연구를 진행하였다. 우선 355 nm 파장의 Ultra-Violet (UV) 레이저를 소자 표면에 조사함으로써 $10{\mu}m$의 dot diameter와 depth를 갖는 honey comb 배열의 hole을 형성하였다. 이후 산성용액에 담가 레이저 공정 후의 slag를 제거해 최종적으로 피라미드 형태의 구조를 형성하였다. Suns_Voc 효율 측정 결과 산성용액을 이용한 텍스처링의 경우 개방 전압이 611 mV, 곡선인자가 81%, 효율이 17.32%로 각각 측정되었다. 반면, 레이저 텍스처링의 경우에서는 개방전압이 631 mV, 곡선인자가 83%, 효율이 18.33%로 용액 텍스처링 방법보다 우수한 특성을 보였다. 이는 UV 레이저 텍스처링을 통해 형성된 피라미드 형태의 표면 구조에서의 광흡수율이 산성용액을 이용한 방법보다 우수함을 말하며, 따라서 태양전지의 주요 파라미터가 향상된 결과를 보였다. 본 실험에서는 레이저 텍스처링을 통한 태양전지 제작에 대한 방법을 제시하며, 향후 고효율의 다결정 태양전지 제작에 있어 기여 할 것으로 판단된다.