• 제목/요약/키워드: Hetero junction

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Doping-free Transparent Conducting Schottky Type Heterojunction Solar Cells

  • Kim, Joon-Dong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.209-209
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    • 2012
  • High-efficient transparent conductive oxide (TCO) film-embedding Si heterojunction solar cells were fabricated. An additional doping was not applied for heterojunction solar cells due to the spontaneous junction formation between TCO films and an n-type Si substrate. Three different TCO coatings were formed by sputtering method for an Al-doped ZnO (AZO) film, an indium-tin-oxide (ITO) film and double stacks of ITO/AZO films. An improved crystalline ITO film was grown on an AZO template upon hetero-epitaxial growth. This double TCO films-embedding Si heterojunction solar cell provided significantly enhanced efficiency of 9.23% as compared to the single TCO/Si devices. The effective arrangement of TCO films (ITO/AZO) provides benefits of a lower front contact resistance and a smaller band offset to Si leading enhanced photovoltaic performances. This demonstrates a potential scheme of the effective TCO film-embedding heterojunction Si solar cells.

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유기태양전지 응용을 위한 원자층 증착 방식 제작의 알루미늄이 도핑 된 ZnO의 전기적, 구조적 특징 (Structural and Electrical Properties of Aluminum Doped ZnO Electrodes Prepared by Atomic Layer Deposition for Application in Organic Solar Cells)

  • 서인준;류상욱
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.1-5
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    • 2014
  • Transparent and conducting aluminum-doped ZnO electrodes were fabricated by atomic layer deposition methods. The electrode showed the lowest resistivity of $5.73{\times}10^{-4}{\Omega}cm$ at a 2.5% cyclic layer deposition ratio of Trimethyl-aluminum and Diethyl-zinc chemicals. The electrodes showed minimum resistivity when deposited at a temperature of $225^{\circ}C$. The electrode also showed optical transmittance of about 92% at 300 nm. An organic solar cell made with a 300-nm-thick aluminum-doped ZnO electrode exhibited 2.0% power conversion efficiency.

Atomic Structure Analysis of A ZnO/Pd Interface by Atomic Resolution HVTEM

  • Saito, Hiromitsu;Ichinose, Hideki
    • Applied Microscopy
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    • 제36권spc1호
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    • pp.41-46
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    • 2006
  • Interfacial atomic structure (chemical structure) of a Pd/ZnO hetero junction was investigated by atomic resolution high voltage transmission electron microscopy (ARHVTEM). A misfit dislocation did not work as a stress accommodation mechanism in the ZnO(0001)/Pd (111) interface. But the periodic stress localization occurred in the ZnO($10\bar{1}0$)/(200) interface. The periodicity of the local strain coincided with that of misfit dislocation. Atomic structure image of the ARHVTEM showed that an atomic arrangement across the interface was in the order of O-Zn-Pd. It was shown that mechanical weakness of the ZnO(0001)/Pd(111) interface against cyclic heating is attributable to the absence of the periodic stress localization of the misfit dislocation.

SiGe HBT의 Current Gain특성 개선 (Current Gain Enhancement in SiGe HBTs)

  • 송오성;이상돈;김득중
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.62-64
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    • 2004
  • 초고속 RF IC의 핵심소자인 SiGe에피텍시층을 가진 이종양극트란지스터 (hetero junction bipolar transistor: HBT)를 0.35um급 CMOS공정으로 제작하였다. 이때 IOW $V_{BE}$영역에서의 Current Gain의 선형성을 향상시키기 위하여 Capping 실리콘의 두께를 200과 300${\AA}$으로 나누고 EDR (Emitter Drive-in RTA)의 온도와 시간을 900$\~$1000C, 0$\~$30sec로 각각 변화시키면서 최적조건을 알아보았다. 실험범위 내에서의 최적공정조건은 300${\AA}$의 capping 실리콘과 975C-30sec의 EDR조건이었다.

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C60을 이용한 광기전 소자의 전기적 특성 연구 (Electrical Properties of Photovoltaic Cell Using C60)

  • 이호식;안준호;이원재;장경욱;최명규;김태완;이준웅
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.512-513
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    • 2005
  • We have fabricated solar cell devices based on zinc-phthalocyanine(ZnPc) as donor(D) and fullerene(C60) as electron acceptor(A) with doped charge transport layers, and BCP and $Alq_3$ as an exciton blocking layer(EBL). We have measured the photovoltaic characteristics of the solar cell devices using the Xe lamp as a light source. We were use of $Alq_3$ layer leads to external power conversion efficiency was 2.65% at illumination intensity $100mW/cm^2$. Also we confirmed the optimum thickness ratio of the DA hetero-junction is about 1:2.

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광통신 III-V/Si 레이저 다이오드 기술 동향 (III-V/Si Optical Communication Laser Diode Technology)

  • 김호성;김덕준;김동철;고영호;김갑중;안신모;한원석
    • 전자통신동향분석
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    • 제36권3호
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    • pp.23-33
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    • 2021
  • Two main technologies of III-V/Si laser diode for optical communication, direct epitaxial growth, and wafer bonding were studied. Until now, the wafer bonding has been vigorously studied and seems promising for the ideal III-V/Si laser. However, the wafer bonding process is still complicated and has a limit of mass production. The development of a concise and innovative integration method for silicon photonics is urgent. In the future, the demand for high-speed data processing and energy saving, as well as ultra-high density integration, will increase. Therefore, the study for the hetero-junction, which is that the III-V compound semiconductor is directly grown on Si semiconductor can overcome the current limitations and may be the goal for the ideal III-V/Si laser diode.

Rubrene:CuPc 정공 수송층이 도입된 p-i-n형 유기 박막 태양전지의 성능 특성 연구 (Performance Characteristics of p-i-n type Organic Thin-film Photovoltaic Cell with Rubrene:CuPc Hole Transport Layer)

  • 강학수;황종원;강용수;이혜현;최영선
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권5호
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    • pp.654-659
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    • 2010
  • 박막형 유기 태양전지의 효율 향상을 위하여 정공 수송층인 CuPc 층에 p형 유기 반도체인 rubrene을 함량 별로 도핑하여 ITO/PEDOT:PSS/CuPc: rubrene/CuPc:C60(blending ratio 1:1)/C60/BCP/Al의 이종접합구조를 가지는 p-i-n형 유기 박막형 태양전지 소자를 제조한 후, 유기 태양전지의 전류 밀도-전압(J-V) 특성, 단락 전류($J_{sc}$), 개방 전압($V_{oc}$), 충진 인자(fill factor:FF), 에너지 전환 효율(${\eta}_e$) 등을 측정하고 계산하여 성능 평가를 수행 하였다. 정공 수송층으로 사용된 CuPc 층에 rubrene을 도핑함으로써 에너지 흡수 스펙트럼에서 흡수 강도가 감소하였다. 그러나 CuPc 보다 큰 밴드갭을 가지며 높은 정공 이동도를 가지는 결정성 rubrene의 도핑에 의해 제조된 p-i-n형 유기 박막 태양전지의 성능은 향상 되는 것으로 확인되었다. 제조된 유기 태양전지의 에너지 전환 효율(${\eta}_e$)은 1.41%로 실리콘 태양전지와 비교해서 아직도 성능 향상을 위한 많은 노력이 필요함을 보여 준다.

P3HT:PCBM 활성층을 갖는 유기 박막태양전지의 후속 열처리 효과 (The Post Annealing Effect of Organic Thin Film Solar Cells with P3HT:PCBM Active Layer)

  • 장성규;공수철;장호정
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.63-67
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    • 2010
  • 본 연구에서는 P3HT와 PCBM 물질을 전자도너와 억셉터 광활성층 물질로 사용하여 벌크이종접합 구조를 갖는 Glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT-PCBM/Al 구조의 유기박막태양전지를 제작하였다. P3HT와 PCBM은 각각 0.5 wt%의 농도로 톨루엔 용액에 용해하였다. 광활성층 농도를 최적화하기 위하여 P3HT:PCBM= 3:4, 4:4, 4:3 wt%의 농도비로 소자를 제작하고, 농도비에 따른 전기적 특성을 조사하였다. 또한 활성층의 후속열처리 온도가 소자의 전기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. P3HT와 PCBM의 농도비가 4:4 wt%의 비율에서 가장 우수한 전기적 특성을 나타내었으며, 이때 단락전류밀도 ($J_{SC}$), 개방전압 ($V_{OC}$), 및 충실인자 (FF)는 4.7 $mA/cm^2$, 0.48 V 및 43.1%를 각각 나타내었다. 또한 전력변환효율(PCE)은 0.97%의 값을 얻었다. 최적화된 농도비를 갖는 태양전지 소자에 대해 $150^{\circ}C$에서 5분, 10분, 15분, 20분간 후속 열처리를 실시한 결과 P3HT 전자도너의 흡광계수가 증가하는 경향을 보였다. 후속 열처리 조건이 $150^{\circ}C$에서 15분인 경우 전기적 특성이 열처리 하지 않은 소자에 비해 특성이 개선되었다. 즉, 이때의 전기적 특성은 $J_{SC},\;V_{OC}$, FF, PCE의 값이 각각 7.8 $mA/cm^2$, 0.55 V, 47%, 2.0%를 나타내었다.

InGaP/GaAs HBT를 이용한 900 MHz 대역 1 W급 고선형 전력 증폭기 MMIC 설계 (Highly Linear 1 W Power Amplifier MMIC for the 900 MHz Band Using InGaP/GaAs HBT)

  • 주소연;한수연;송민건;김형철;김민수;노상연;유형모;양영구
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.897-903
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    • 2011
  • 본 논문에서는 InGaP/GaAs hetero-junction bipolar transistor(HBT)를 이용하여 900 MHz에서 동작하는 1 W급 선형 전력 증폭기를 설계 및 검증하였다. 온도 변화에 따른 증폭기의 특성 변화를 최소화하기 위해 능동 바이어스 회로를 구성하였다. 전류 붕괴(current collapse)와 열 폭주(thermal runaway)를 방지하기 위하여 ballast 저항을 삽입하여 전력 증폭기의 성능 및 신뢰성을 최적화하였다. 제작된 선형 전력 증폭기는 중심 주파수 900 MHz의 one-tone 신호를 사용하였을 때, 17.6 dB의 전력 이득과 30 dBm의 OP1dB를 가지며, 이때 44.9 %의 PAE를 갖는다. 또한, two-tone 신호를 인가하였을 때, 20 dBm의 평균 출력 전력에서 47.3 dBm의 매우 높은 OIP3를 갖는다.

P3HT:PCBM의 고분자 유기박막태양전지의 특성연구 (Properties of bulk-hetro junction polymer solar cells with P3HT:PCBM active layer)

  • 장성규;최재영;김근호;공수철;장호정
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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    • pp.488-490
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    • 2010
  • 최근 심각한 환경오염 문제와 화석 에너지 고갈로 차세대 청정 에너지 개발에 대한 중요성이 증대되고 있다. 그중에서 태양정지는 공해가 적고, 자원이 무한적이며 반 영구적인 수명을 가지고 있어 미래에너지 문제를 해결할 수 있는 에너지원으로 기대되고 있다. 본 연구에서는 P3HT(regioregular poly(3-hexylthiophene))와 PCBM(fullerene derivative [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester)을 전자 도너와 억셉터 물질을 하나의 브랜드로 광 활성층을 형성하는 BHJ(bulk hetero junction)구조를 갖는 고분자 유기 박막 태양전지를 각각 Toluene, Mono-Chlorobenzene, Dichlorobenzene에 $60^{\circ}C$, 200rpm으로 약 12시간동안 1wt%로 교반(Stirring)한 후에 중량비(1:1 wt%)로 혼합하여 스핀코팅(Spin-coating)으로 제작하였고, 완성된 소자의 광활성층 면적은 0.04cm2이며, $150^{\circ}C$에서 후속 열처리 공정을 통해 특성 향상이 측정 되었다. 태양전지 소자 구조는 Glass / ITO / PEDOT:PSS / P3HT : PCBM / Al이다. 전류-전압, FF(Fill Factor), 변환효율 측정을 위해 solar simulator를 AM1.5 조건(100 mW/cm2)으로 이용하였으며, 소자의 최대 전류밀도는 12mA/$cm^2$, 개방전압은 0.566V이고 F.F(Fill Factor)는 55.2%이고 변환효율은 3.7%이다. 후속 열처리후 더욱 좋은 성능을 갖게 되었고, 최대 효율은 Dichl orobenzene일 때 이다.

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