Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2012.02a
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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.
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.
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.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2005.07a
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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.
Kim, H.S.;Kim, D.J.;Kim, D.C.;Ko, Y.H.;Kim, K.J.;An, S.M.;Han, W.S.
Electronics and Telecommunications Trends
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v.36
no.3
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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.
We have investigated the effect of rubrene-doped CuPc hole transport layer on the performance of p-i-n type bulk hetero-junction photovoltaic device with a structure of ITO/PEDOT:PSS/CuPc: rubrene/CuPc:C60(blending ratio 1:1)/C60/BCP/Al and have evaluated the current density-voltage(J-V) characteristics, short-circuit current($J_{sc}$), open-circuit voltage($V_{oc}$), fill factor(FF), and energy conversion efficiency(${\eta}_e$) of the device. By rubrene doping into CuPc hole transport layer, absorption intensity in absorption spectra decreased. However, the performance of p-i-n organic type bulk hetero-junction photovoltaic device fabricated with crystalline rubrene-doped CuPc was improved since rubrene shows higher bandgap and hole mobility compared to CuPc. Increased injection currents have effected on the performance improvement of the present device with energy conversion efficiency(${\eta}_e$) of 1.41%, which is still lower value compared to silicone solar cell and many efforts should be made to improve organic photovoltaic devices.
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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v.17
no.2
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pp.63-67
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2010
The organic solar cells with Glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al structure were fabricated using regioregular poly (3-hexylthiophene) (P3HT) polymer:(6,6)- phenyl $C_{61}$-butyric acid methyl ester (PCBM) fullerene polymer as the bulk hetero-junction layer. The P3HT and PCBM as the electron donor and acceptor materials were spin casted on the indium tin oxide (ITO) coated glass substrates. The optimum mixing concentration ratio of photovoltaic layer was found to be P3HT:PCBM = 4:4 in wt%, indicating that the short circuit current density ($J_{SC}$), open circuit voltage ($V_{OC}$), fill factor (FF) and power conversion efficiency (PCE) values were about 4.7 $mA/cm^2$, 0.48 V, 43.1% and 0.97%, respectively. To investigate the effects of the post annealing treatment, as prepared organic solar cells were post annealed at the treatment time range from 5min to 20min at $150^{\circ}C$. $J_{SC}$ and $V_{OC}$ increased with increasing the post annealing time from 5min to 15min, which may be originated from the improvement of the light absorption coefficient of P3HT and improved ohmic contact between photo voltaic layer and Al electrode. The maximum $J_{SC},\;V_{OC}$, FF and PCE values of organic solar cell, which was post annealed for 15min at $150^{\circ}C$, were found to be about 7.8 $mA/cm^2$, 0.55 V, 47% and 2.0%, respectively.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.22
no.9
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pp.897-903
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2011
This paper presents a highly linear power amplifier MMIC, having an output power level of about 1 watt, based on InGaP/GaAs hetero-junction bipolar transistor(HBT) technology for the 900 MHz band. The active bias circuit is applied to minimize the effect of temperature variation. Ballast resistors are optimized to prevent a current collapse and a thermal runaway. The fabricated power amplifier exhibited a gain of 17.6 dB, an output P1dB of 30 dBm, and a PAE of 44.9 % at an output P1dB from the one-tone excitation. It also showed a very high OIP3 of 47.3 dBm at an average output power of 20 dBm from the two-tone excitation.
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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[게시일 2004년 10월 1일]
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