• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.91-91
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• 2011

박막태양전지의 높은 효율개선을 위해 TCO층과 p-layer 사이에 buffer layer를 넣어 Voc와 FF를 개선하는 연구가 진행되고 있다. 이에 buffer layer의 활성화 정도를 높이기 위해 p-layer을 최적화 시키고자한다. 이 실험에서 a-Si:B에 N2O를 도핑시켜 Bandgap Energy 2.0 eV, Activation Energy 0.4 eV인 a-SiOx:B 막을 제작하여 buffer layer로 사용하였고 이 buffer layer에 의한 cell의 효율 향상을 최적화 하기위해 ASA simulation을 이용해 p-layer의 Bandgap Energy와 Activation Energy를 가변 하여 보았다. 실험결과 p-layer의 Bandgap Energy 1.95 eV에서 buffer layer와 p-layer사이에서의 barrier가 최소가 됨을 확인 할 수 있었고 Actication Energy 0.5 eV에서 가장 높은 Voc를 가짐을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 p-layer의 Bandgap Energy 1.95 eV, Activation Energy 0.5 eV에서 buffer layer를 활성화시키기 위한 p-layer의 최적화 조건을 구현해 볼 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.64.2-64.2
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• 2011

a-Si 박막 태양전지는 a-Si:H을 유리 기판 사이에 주입해 만드는 태양전지로, 뛰어난 적용성과 경제성을 지녔으나 c-Si 태양전지에 비해 낮은 변환 효율을 보이는 단점이 있다. 변환 효율을 높이기 위한 연구 방법으로는 a-Si 박막 태양전지 단일cell 제작 시 high Bandgap을 가지는 p-layer를 사용함으로 높은 Voc와 Jsc의 향상에 기여할 수 있는데, 이 때 p-layer의 defect 증가와 activation energy 증가도 동시에 일어나 변환 효율의 증가폭을 감소시킨다. 이를 보완하기 위해 본 실험에서는 p-layer에 기존의 p-a-Si:H를 사용함과 동시에 high Bandgap의 buffer layer를 p-layer와 i-layer 사이에 삽입함으로써 그 장점을 유지하고 높은 defect과 낮은 activation energy의 영향을 최소화하였다. ASA 시뮬레이션을 통해 a-Si:H보다 high Bandgap을 가지는 a-SiOx 박막을 사용하여 p-type buffer layer의 두께를 2nm, Bandgap 2.0eV, activation energy를 0.55eV로 설정하고, i-type buffer layer의 두께를 2nm, Bandgap 1.8eV로 설정하여 삽입하였을 때 박막 태양전지의 변환 효율 10.74%를 달성할 수 있었다. (Voc=904mV, Jsc=$17.48mA/cm^2$, FF=67.97).

• Journal of the Korean Physical Society
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• v.73 no.11
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• pp.1716-1724
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• 2018

Single crystal of organic lead halide ($CH_3NH_3PbX_3$; $CH_3NH^+_3$ = methylammonium (MA), $X=Cl^-$, $Br^-$, $I^-$) is the best candidate for material intrinsic property studies due to no grain boundary and high crystal quality than the film having a lot of grain boundary and surface defects. The representative crystallization methods are inverse temperature crystallization (ITC) and anti-solvent vapor assisted crystallization (AVC). Herein, we report bandgap modulated organic lead halide single crystals having a bandgap ranging from ~ 2.1 eV to ~ 3 eV with ITC and AVC methods. The bandgap modulation was achieved by controlling the solvents and chloride-to-bromide ratio. Structural, optical and compositional properties of prepared crystals were characterized. The results show that the crystals synthesized by the two crystallization methods have similar properties, but the halide ratios in the crystals synthesized by the AVC method are controlled more quantitatively than the crystals synthesized by ITC.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.274-274
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• 2007

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.04b
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• pp.256-258
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• 2009

현재 상용화되어 있는 결정질 태양전지의 경우 높은 실리콘 가격으로 인해 저가격화에 어려움을 격고 있다. 따라서 태양전지 저가화의 한 방법으로 박막태양전지가 주목을 받고 있다. P-I-N 구조의 박막태양전지에서 각 층의 thickness, activation energy, energy bandgap은 고효율 달성을 위한 중요한 요소이다. 본 논문에서는 박막태양전지 p-layer의 가변을 통하여 고효율을 달성하기 위한 simulation을 수행하였다. 가변 조건으로는 thickness $5\sim25nm$, activation energy $0.3\sim0.6$ eV 그리고 energy bandgap $1.6\sim1.8$ eV까지 단계별로 변화시켰다. 최종 simulation 결과 p-layer의 thickness 5nm, activation energy 0.3 eV 그리고 energy bandgap 1.8 eV에서 최고 효율 11.08%를 달성하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.340.1-340.1
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• 2014

본 실험에서는 Ag두께 변화에 따른 투과율과 Energy bandgap의 변화를 알아보기 위해 RF Sputter장비와 Evaporator장비를 사용하여 IGZO, ZnO, AZO OMO 구조로 Low-e 코팅된 Glass를 제작하였다. $3cm{\times}3cm$의 Corning1737 유리기판에 RF Sputtering 방식으로 Oxide layer를 증착 하였고 Evaporator장비로는 Metal layer인 Ag막을 증착하였다. Oxide layer 증착 시 RF Sputter장비의 조건은 $3.0{\times}10^{-6}Torr$이하로 하였으며, 증착압력은 $6.0{\times}10^{-3}Torr$, 증착온도는 실온으로 고정하였다. Metal layer 증착 시 Evaporator장비의 조건은 $5.0{\times}10^{-6}Torr$이하, 전압은 0.3 V, Rotate 2 rpm으로 고정하였다. 실험 변수로는 Ag 두께를 5,7,9,11,13 nm로 변화를 주어 실험을 진행하였다. 투과도 측정 장비를 사용하여 각 샘플을 측정한 결과 IGZO의 경우 가시광영역의 평균 투과율이 80% 이상이며 Ag두께가 5nm일 때부터 자외선 영역의 빛을 차단하여 low-e 특성을 나타내었다. 이는 산화물인 IGZO가 결정질인 AZO, ZnO 보다 낮은 표면거칠기를 가지기 때문이다. Ag 두께에 따른 각 물질의 Optical energy bandgap 분석결과 Ag 두께가 증가할수록 IGZO는 4.65~4.5 eV, AZO는 4.6~4.4 eV, ZnO는 4.55~4.45 eV로 Energy bandgap은 감소하였다. AFM장비를 이용하여 각 샘플의 표면 Roughness 측정 결과 Ag 두께가 증가할수록 표면거칠기도 증가하는 경향을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.436-436
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• 2009

현재 상용화되어 있는 결정질 태양전지의 경우 높은 실리콘 가격으로 인해 저가화에 어려움을 격고 있다. 따라서 태양전지 저가화의 한 방법으로 박막태양전지가 주목을 받고 있다. P-I-N 구조의 박막태양전지에서 각 층의 thickness, activation energy, energy bandgap은 고효율 달성을 위한 중요한 요소이다. 본 논문에서는 박막태양전지 P-I-N layer의 가변을 통하여 고효율을 달성하기 위한 simulation을 수행하였다. 가변 조건으로는 p-layer의 thickness, activation energy 그리고 energy bandgap을 단계별로 변화시켰고 i-layer는 thickness를 n-layer는 thickness와 activation energy를 가변하여 최적의 조건을 찾아 분석하였다. 최종 simulation 결과 p-layer의 thickness 5nm, activation energy 0.3eV 그리고 energy bandgap 1.8eV에서, i-layer thickness 400nm, n-layer thickness 30nm, activation energy 0.2eV에서 최고 효율 11.08%를 달성하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.437-437
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• 2009

현재 상용화되어 있는 결정질 태양전지의 경우 높은 실리콘 가격으로 인해 저가화에 어려움을 격고 있다. 따라서 태양전지 저가화의 한 방법으로 박막태양전지가 주목을 받고 있다. P-I-N 구조의 박막태양전지에서 I-layer 각 층의 thickness, activation energy, energy bandgap은 고효율 달성을 위한 중요한 요소이다. 본 논문에서는 박막태양전지 P-I-N layer의 가변을 통하여 고효율을 달성하기 위한 simulation을 수행하였다. 가변 조건으로는 p-layer의 thickness, activation energy 그리고 energy bandgap을 단계별로 변화시켰고 i-layer는 thickness를 n-layer는 thickness와 activation energy를 가변하여 최적의 조건을 찾아 분석하였다. 최종 simulation 결과 p-layer의 thickness 5nm, activation energy 0.3eV 그리고 energy bandgap 1.8eV에서, i-layer thickness 400nm, n-layer thickness 30nm, activation energy 0.2eV에서 최고 효율 11.08%를 달성하였다.

• Current Photovoltaic Research
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• v.11 no.3
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• pp.67-74
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• 2023

The earth-abundant element-based Cu₂ZnSn(S,Se)₄ (CZTSSe) thin film solar cells (TFSCs) have attracted greater attention in the photovoltaic (PV) community due to their rapid development in device power conversion efficiency (PCE) >13%. In the present work, we demonstrated the fine-tuning of the bandgap in the CZTSSe TFSCs by altering the sulfur (S) to the selenium (Se) chalcogenide ratio. To achieve this, the CZTSSe absorber layers are fabricated with different S/(S+Se) ratios from 0.02 to 0.08 of their weight percentage. Further compositional, morphological, and optoelectronic properties are studied using various characterization techniques. It is observed that the change in the S/(S+Se) ratios has minimal impact on the overall Cu/(Zn+Sn) composition ratio. In contrast, the S and Se content within the CZTSSe absorber layer gets altered with a change in the S/(S+Se) ratio. It also influences the overall absorber quality and gets worse at higher S/(S+Se). Furthermore, the device performance evaluated for similar CZTSSe TFSCs showed a linear increase and decrease in the open circuit voltage (V_oc) and short circuit current density (J_sc) of the device with an increasing S/(S+Se) ratio. The external quantum efficiency (EQE) measured also exhibited a linear blue shift in absorption edge, increasing the bandgap from 1.056 eV to 1.228 eV, respectively.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.39.2-39.2
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• 2010

In this work we have investigated electrical and optical properties of interface for ITO/Si with shallow doped emitter. The ITO is prepared by DC magnetron sputter on p-type monocrystalline silicon substrate. As an experimental result, The transmittance at 640nm spectra is obtained an average transmittance over 85% in the visible range of the optical spectrum. The energy bandgap of ITO at oxygen flow from 0% to 4% obtained between 3.57eV and 3.68eV (ITO : 3.75eV). The energy bandgap of ITO is depending on the thickness, sturcture and doping concentration. Because the bandgap and position of absorption edge for degenerated semiconductor oxide are determined by two competing mechanism; i) bandgap narrowing due to electron-electron and electron-impurity effects on the valance and conduction bands (> 3.38eV), ii) bandgap widening by the Burstein-Moss effect, a blocking of the lowest states of the conduction band by excess electrons( < 4.15eV). The resistivity of ITO layer obtained about $6{\times}10^{-4}{\Omega}cm$ at 4% of oxygen flow. In case of decrease resistivity of ITO, the carrier concentration and carrier mobility of ITO film will be increased. The contact resistance of ITO/Si with shallow doped emitter was measured by the transmission line method(TLM). As an experimental result, the contact resistance was obtained $0.0705{\Omega}cm^2$ at 2% oxygen flow. It is formed ohmic-contact of interface ITO/Si substrate. The emitter series resistance of ITO/Si with shallow doped emitter was obtained $0.1821{\Omega}cm^2$. Therefore, As an PC1D simulation result, the fill factor of EWT solar cell obtained above 80%. The details will be presented in conference.