• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
• /
• pp.141-142
• /
• 2012

Recently, surface texturing by atmospheric laser processing has been received lots of attention to improve the tribological performance of various surfaces and this laser texturing of surfaces could be considered in a large extent to improve tribological performance of PVD coated surface. Surface texturing could be performed by various manufacturing techniques such as indentation with hard materials, ion etching, abrasive jet machining, lithography, and Laser Surface Texturing (LST). Out of all these techniques, however it is generally accepted that laser surface texturing (LST) by atmospheric laser processing offers the most promising process as LST is very fast, environmentally-friendly, easy to control the shape and size of the microdimples. In this work various preliminary experimental results from the laser texturing on the PVD-coated steel substrate will be presented. Our results indicated that laser texturing definitely affect the tribological performance of the surfaces and the size as well as pattern type of laser texturing are one of the key factors. From the wear tests against an alumina counterpart ball at room temperature under oil-lubricated condition, laser surface texturing on the CrZrSiN films reduced the friction coefficients by approximately more than 5 times in the case of narrow patterned surfaces.

• 한국표면공학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.138-143
• /
• 2007

The effects of texturing and anti-reflection coating on the reflection properties of multi-crystalline silicon solar cell have been investigated. The chemical solutions of alkaline and acidic etching solutions were used for texturing at the surface of multi-crystalline Si wafer. Experiments were performed with various temperature and time conditions in order to determine the optimized etching condition. Alkaline etching solution was found inadequate to the texturing of multi-crystalline Si due to its high reflectance of about 25%. The reflectance of Si wafer texturing with acidic etching solution showed a very low reflectance about 10%, which was attributed to the formation of homogeneous. Also, deposition of ITO anti-reflection coating reduced the reflectance of multi-crystalline si etched with acidic solution($HF+HNO_3$) to 2.6%.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.156-158
• /
• 2009

우리 연구팀은 $SiO_2$ nanospheres를 이용한 natural lithography를 통해 2가지 방법으로 GaAs 기판의 반사율을 감소시켰다. 먼저 GaAs 기판 위에 benzocyclobutene(BCB) 고분자를 코팅한 후, 그 위에 $SiO_2$ nanospheres를 코팅한다. 그리고 고분자의 유리전이 온도이상으로 가열하면 $SiO_2$ nanospheres가 고분자 속으로 가라앉게 되어 렌즈 형태의 표면이 형성된다. 또한, 이 상태에서 BOE 용액을 통해 $SiO_2$ nanospheres를 제거하여 오목한 형태의 표면을 형성할 수 있다. 이러한 2가지 방법의 surface texturing을 통해 우리는 GaAs 표면의 반사도를 각각 400~800nm의 파장에서 평균 13.6%~16.52%의 반사율을 얻을 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제15권11호
• /
• pp.2439-2443
• /
• 2011

태양전지를 제작하는데 실리콘기판 표면에서의 광 흡수를 증가시키기 위한 표면조직화를 위해서 염기 용액을 이용한 습식방법을 이용하여 샘플을 제작하였다. 이렇게 준비된 염기성 에칭용액을 이용한 실리콘 웨이퍼의 표면 상태를 관찰하여 광학적 특성과의 연관성을 조사하였다. 표면조직화가 표면 전체적으로 고르게 이루어진 샘플에서 반사도가 낮았으며, 광학적 특성이 좋게 나타났다. 에칭이 과도하게 일어난 샘플에서는 오히려 반사도가 증가하여 광학적 특성이 떨어지는 것을 확인 하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.86-92
• /
• 2013

나노결정질 다이아몬드 박막 증착을 위한 전처리 공정으로 $SF_6/O_2$ 유도결합 플라즈마를 이용하여 Si 기판 표면을 texturing하였다. $SF_6/O_2$ 플라즈마 texturing은 2~16 범위의 매우 넓은 정규화된 표면 조도 선택성을 제공할 수 있음을 확인하였다. Texturing된 Si 기판 표면의 나노 다이아몬드 입자 seeding 이후 기존 기계적 연마 전처리에 비해 현저히 향상된 ${\sim}6.5{\times}10^{10}cm^{-2}$의 높은 핵형성 밀도를 확보하였다.

• 전기화학회지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.191-195
• /
• 2011

Wet chemical etching methods were utilized to conduct Si surface texturing, which could enhance photoelectrochemical hydrogen generation rate. Two different etching methods tested, which were anisotropic metal-catalyzed electroless etching and isotropic etching. The Si nano-texture that was fabricated by the anisotropic etching showed ~25% increase in photocurrent for H2 generation. The photocurrent enhancement was attributed to the reduced reflection loss at the nano-textured Si surface, which provided a layer of intermediate density between water and the Si substrate.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제46권6호
• /
• pp.685-688
• /
• 2009

Surface Texturing is very important process for high cell efficiency in crystalline silicon solar cell. Anisotropic texturing with an alkali etchant was known not to be able to produce uniform surface morphology in multi-crystalline silicon (mc-Si), because of its different etching rate with random crystal orientation. In order to reduce surface reflectance of mc-Si wafer, the general etching tendency was studied with HF/HN$O_3$/De-ionized Water acidic solution. And the surface structures of textured mc-Si in various HF/HN$O_3$ ratios were compared. The surface morphology and reflectance of textured silicon wafers were measured by FE-SEM and UVvisible spectrophotometer, respectively. We obtained average reflectance of $16{\sim}19$% for wavelength between 400 nm and 900 nm depending on different etching conditions.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.2735-2738
• /
• 2011

본 실리콘 태양전지 셀을 제작하는데 있어서, 기판 표면에서의 광 흡수를 증가시키기 위한 texturing은 KOH+IPA+DI $H_2O$를 혼합한 에칭용액의 온도를 80도로 유지하면서 1~40분 동안 에칭시간을 각각 다르게 하고 태양전지 시료를 제작하였다. 셀의 특성분석은 SEM과 I-V 특성곡선을 이용하였으며, 실리콘 태양전지 셀의 효율과 texturing에 의한 표면 거칠기 사이의 상관성을 조사한 결과, Texturing이 표면 전체적으로 고르게 이루어진 샘플에서 효율이 높게 나타났다. 에칭이 과도하게 일어난 샘플에서는 효율이 오히려 감소하였다.

• 한국진공학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.189-194
• /
• 2011

실리콘 태양전지는 KOH 에칭 용액을 이용하여 texturing 시간을 다르게 하는 방법으로 표면의 texturing 상태를 다양하게 제작하였다. 그리고 $POCl_3$ 공정을 이용하여 n형 불순물을 도핑하여 pn접합을 만들었으며, 알루미늄 후면전극과 은 전면전극을 이용하여 Si-cell을 제작하였다. 피라미드 구조가 가장 크고 표면에 고르게 형성된 태양전지 셀에서 F.F. 계수가 높게 나타났으며, 효율도 높게 나타났다. texturing 형성이 잘 이루어진 셀인 경우 빛을 많이 흡수할 수 있고 회로 내부적으로는 직렬저항성분이 감소하여 단락전류성분이 현저히 증가하게 되어 최종적으로 효율이 증가되는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.225-232
• /
• 2011

다결정 실리콘 태양전지 표면의 광흡수율을 극대화시키기 위하여 플라즈마기반의 reactive ion etching (RIE) 공정을 적용하였으며 maskless 표면 texturing조건을 최적화하여 310~1,100 nm 파장대역의 평균 표면반사율을 $4{\pm}1%$ 내외로 감소시킬 수 있는 grass-like 한 블랙실리콘을 제조할 수 있었다. Saw damage를 가진 $15.6{\times}15.6\;cm^2$ bare 웨이퍼에서부터 중요 공정단계별로 처리된 시료들의 평균반사율, 표면형상, 소수운반자 수명 등의 위치분포를 측정하여 최종 제작된 태양전지의 광전변환효율과 외부양자효율 등과 비교 검토하여 고효율 다결정 실리콘 태양전지 양산에 필요한 표면 texturing 조건들을 연구하였다. 평균 반사율을 4% 이하로 감소시키는 texturing 공정조건에서 웨이퍼 중앙에서 가장자리로 갈 수록 표면구조의 깊이 2배 반치폭 3배의 불균일성이 발생하였으며 이에 따라 입사광자의 다중반사확률이 높아져 평균반사율이 1% 정도 낮아지는 것으로 밝혀졌다. 비반사막이 코팅된 시료에서 측정된 소수운반자수명분포도 중앙에서 가장자리로 갈수록 약 40% 이상 더 긴 수명을 갖는 것으로 밝혀져 표면구조의 크기에 따른 사이즈효과가 발생하는 것으로 판단된다. 제조된 태양전지의 위치에 따른 광전변환효율도 낮은 반사율과 더 긴 소수운반자수명을 갖는 가장자리에서 2% 가량 높은 광전변환효율을 보였으며, 380~1,100nm 파장대역의 외부양자효율 측정결과도 이를 뒷받침하고 있다. 균일한 에미터 층 형성 및 ARC 증착에 있어서 구조적으로 가장자리 부분의 구조가 유리한 것으로 예상되며, 동시에 표면 구조의 사이즈 효과 때문에 표면 재결합확률이 중앙보다 가장자리에서 더 감소되어 더 높은 광전변환효율을 보이는 것으로 해석된다.