• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.431-432
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• 2008

HIT Solar Cell은 단결정 실리콘 웨이퍼가 초박막 amorphos 실리콘 층으로 싸여있는 구조이다. HIT Solar Cell에서 amorphos 실리콘의 두께와 도핑 농도는 태양전지의 효율을 결정하는 매우 중요한 요인이다. 본 논문에서는 높은 효율을 갖는 태양전지 설계를 위해 AFORS HET 프로그램을 이용하여 TCO_a-Si:H(p)_a-Si:H(i)_c-Si(n)_Al 구조를 설계했다. 후에 a-Si:H(p)의 두께와 a-Si:H(i) 의 두께를 가변하며 효율을 측정하였고, p-i-n 구조에서 n+ 층을 추가함에 따라 변하는 효율을 측정하였다. 최적화 한 결과 $V_{oc}$ = 693mV, $J_{sc}$ = 3891mA/$cm^{-2}$, FF = 8363%, $E_{ff}$ = 22.55% 의 고효율을 얻었다.

• 한국재료학회지
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• 제3권6호
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• pp.624-631
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• 1993

Alumimium Titanate-Mullite 복합체는 $Al_{2}O_{3}$분말 알콜용액에서 $Si(OC_{2}H_{5})_{4}$와 $Ti(OC_{2}H_{5})_4$ 의 단계적인 가수분해로 합성하였다. Sol-Gel 방법으로 합성된 모든 분말은 비정질과 단분산이고 좁은 분말크기의 분포를 보였다. 소결체($1600 ^{\circ}C$/2h)는 임계분해온도인 $1100^{\circ}C$에서 100시간 동안과 750와 $1400^{\circ}C$ 100시간동안 반복적인 열적 내구성 및 열충격 시험을 수행하였다. 가장 좋은 열적 내구성은 aluminium titanate함유량이 70rhk 80vol%일때 얻어졌으며, 이들은 위 실험을 한후 아주 적은 미세구조와 열팽창 곡선의 변화를 나타내었다. 소결체 미세구조의 붕괴는 주사현미경, X-선회절분석과 Dil-atometer로 연구하였다. 위 연구는 이와같은 과정에 의하여 합성된 aluminium titanate-mullite복합체의 서비스 수명을 예상하기 위하여 시도되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제20권1호
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• pp.3-12
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• 1983

In the present study an attempt was made to synthesize the $Al_2O_3$.$2SiO_2$ glass in which atomic ratio is Al:Si=1:1 by sol-gel process. And at such a low temperature as 55$0^{\circ}C$ clear amorphous gel derived glass with Si-O-Al bonding was obtained. $Si(OC_2H_5)_4$ and $Al(NO_3)_3$.$9H_2O$ were used as the precursor and among the mutual solvents only n-butanol gave good results for the synthesis of the gel derived glass. Partial hydrolysis of TEOS with one-fold mol of $H_2O$ prior to the reaction with aluminum nitrate gave the better results., Total oxide content to the total reactants by weight was affective to the results.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.19-19
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• 2007

Recently, we have developed p-i-n hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) single junction (SJ) thin film solar cells with RF (13,56MHz) plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) systems, and also successfully fabricated the mini-modules (>300$cm^2$), using laser scribing technique to form an integrated series connection, The efficiency of a mini-module was 7.4% (Area=305$cm^2$, $I_{SC}$=0.25A, $V_{OC}$=14.74V, FF=62%).

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.153-153
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• 2010

p-i-n 형 비정질 실리콘 박막 태양전지에서 p층은 창물질(window material)로서 전기 전도도가 크고, 빛 흡수가 적어야한다. p층의 두께가 얇으면 p층 전체가 depletion layer가 되고 충분한 diffusion potential을 얻을 수 없어 open-circuit voltage ($V_{oc}$)가 작아진다. 반대로 p층 두께가 두꺼워지면 빛 흡수가 증가하고, 표면 재결합이 문제가 되어 변환효율이 감소한다. 밴드갭이 큰 물질로 창층을 제작하게 되면 보다 짧은 파장의 입사광이 직접 i층을 비추므로 Short-circuit current ($I_{sc}$) 와 fill factor를 증가시킬 수 있다. 하여 본 연구에서는 기존의 창층으로 사용되는 Boron을 doping한 p-type a-Si:H 대신에 $N_2O$를 첨가한 p-type a-$SiO_x$:H의 $N_2O$ flow rate에 따른 밴드갭의 변화에 관한 연구를 수행하였다. p-type a-$SiO_x$:H Layer는 $SiH_4$, $H_2$, $N_2O$, $B_2H_6$ 가스를 혼합하여 증착하게 되는데 $SiH_4$, 가스와 $H_2$ 가스의 혼합비는 1:20, $B_2H_6$ 농도는 0.5%로 고정 하였으며 $N_2O$의 flow rate을 가변하며 증착하였다. $N_2O$의 가변조건은 5에서 50sccm으로 가변하여 증착하며 일반적으로 사용되는 RF-PECVD (13.56MHz)를 이용하였고 증착 온도는 175도, 전극간의 거리는 40mm, 파워와 압력은 30W, 700mTorr로 고정하여 진행하였다. 전기적 특성을 알아보기 위해 eagle 2000 Glass를 사용하였고 구조적 특성은 p-type wafer를 사용하여 각각 대략 200nm의 두께로 증착하였다. 증착 두께는 Ellipsometry를 이용하였으며 전기 전도도는 Agilent사의 4156c를 구조적특성은 FT-IR을 사용하여 측정하였다. Conductivity(${\sigma}_d$)는 $N_2O$가 증가함에 따라 $8.73\;{\times}\;10^{-6}$에서 $5.06\;{\times}\;10^{-7}$으로 감소하였고 optical bandgap ($E_{opt}$)은 1.71eV에서 2.0eV로 증가함을 알 수 있었다. 또한 reflective index(n)의 경우는 4.32에서 3.52로 감소함을 나타내었다. 기존의 p-type a-Si:H에 비해 상당한 $E_{opt}$을 가지므로 빛 흡수에 의한 손실을 줄임으로서 $V_oc$를 향상 시킬 수 있으며 동시에 짧은 파장에서의 입사광이 직접 i층을 비추므로 $I_{sc}$와 FF를 향상 시킬 수 있으리라 예상된다. 다소 낮은 전도도만 개선한다면 고효율의 박막 태양전지를 제작 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제28권5호
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• pp.399-405
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• 1991

Mullite-PSZ powders were synthesized by the sol-gel process using Al(sec-OC4H9)3, Si(OC2H5)4, ZrOCl2$.$8H2O and YCl3 solution and the characteristics of synthesized powders were studied. The sinterability and mechanical properties of powder compacts sintered at 1670$^{\circ}C$ for 4hr were also studied for various PSZ contents. ${\gamma}$-Al2O3(Al-Si spinel) formed at 980$^{\circ}C$ from amorphous dried gel, and mullite as well as ZrO2 formed above 1200$^{\circ}C$. At the room temperature, ZrO2 was a mixture of tetragonal and monoclinic phases. The specimens were densified to 97∼98% except the specimen containing 25 vol% PSZ which showed the relative density of 94%. The K1c value increased with the PSZ content and showed a maximum value of 4.1 MN/m3/2 at 25 vol% PSZ; this value was about 50% higher than that of the mullite without PSZ. Flexural strength had a maximum value of 280 Mn/㎡ at 20 vol% PSZ. In contrast, at 25 vol%, the flexural strength was even lower than that of the mullite possibly due to higher porosity of 6%.

• 한국세라믹학회지
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• 제28권8호
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• pp.635-639
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• 1991

Monolithic gels in the ZrO2-SiO2 system containing up to 30 mol% ZrO2 were prepared from the mixed solutions of Zr(O.nC3H7)4 and partially prehydrolyzed Si(OC2H5)4 (Tetraethyl orthosilicate) by the sol-gel method. The effect of parameters such as the hydrolysis temperature, the amount of water and HCl on the hydrolysis condensation process was investigated and the obtained gels were studied by the IR spectra and TG-DTA. The results showed that the gelation time becomes shorter with increasing content of HCl, H2O and gelation temperature, and that the polymerization was more easily completed with the higher water volume causing the elimination of unreacted organic groups.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제37회 하계학술대회 초록집
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• pp.223-223
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• 2009

• 한국세라믹학회지
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• 제33권8호
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• pp.915-920
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• 1996

콜로이드 졸-겔법에 의해 초미립자 mullite 분말을 제조하였다. Al2O3의 출발 물질로 aluminum isopropoxide $[Al(i-OC_3H_7)_3]$을, $SiO_2$ 출발 물질로 규산 나트륨으로부터 tetrahydrofuran(이후 THF로 약기함)으로 추출한 규산을 사용하였다. 규산 나트륨은 규산을 생성시키기 위하여 묽은 황산으로 산성화시킨 다음 THF로 추출하였다. Mullite 분말은 졸-겔법에 의해서 Si 추출율와 Na 제거율을 조사한 규산과 aluminum isopropoxide로 부터 합성되었다. THF로 추출한 규산의 불순물 함량은 0.04% 이하이었다. 합성된 mullite 분말은 $3Al_2O_3{\cdot}2SiO_2$ 조성을 갖고 불순물의 함량은 0.0462% 이하의 직경 $0.05{\mu}m$ 정도의 결정상이었다. EDS, XRD, TG/DSC, SEM, FT-IR, ICP, TEM등으로 mullite 분말의 특성을 조사하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권12호
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• pp.1009-1014
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• 2012

Hydrogenated amorphous silicon (${\alpha}$-Si:H) layers deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) are investigated for use in silicon hetero-junction solar cells employing n-type crystalline silicon (c-Si) substrates. The optical and structural properties of silicon hetero-junction devices have been characterized using spectroscopy ellipsometry and high resolution cross-sectional transmission electron micrograph (HRTEM). In addition, the effective carrier lifetime is measured by the quasi-steady-state photocoductance (QSSPC) method. We have studied on the correlation between the order of ${\alpha}$-Si:H and the passivation quality at the interface of ${\alpha}$-Si:H/c-Si. Base on the result, we have fabricated a silicon hetero-junction solar cell incorporating the ${\alpha}$-Si:H passivation layer with on open circuit voltage ($V_{oc}$) of 637 mV.