• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology
• /
• 제5권5호
• /
• pp.631-636
• /
• 2018

Extraction of photosynthetic currents from thylakoids was studied using micro pillar structured electrode. Thylakoids were isolated from spinach leaves, and the size and shape of thylakoids were estimated from scanning electron microscopy images. Based on the geometry information of thylakoids, micro pillar shaped electrode was designed and fabricated using metal-assisted chemical etching of silicon wafers. Influence of photovoltaic effect on the silicon-based micro pillar electrode was confirmed to be negligible. Photosynthetic currents were measured in a three-electrode setup with an electron mediator, potassium ferricyanide. Photosynthetic currents from micro pillar electrodes were enhanced compared with the currents from flat electrodes. This indicates the significance of the enhanced contact between thylakoids and an electrode for harvesting photosynthetic electrons.

• 한국재료학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.228-232
• /
• 2019

Copper electroplating and electrode patterning using a screen printer are applied instead of lithography for heterostructure with intrinsic thin layer(HIT) silicon solar cells. Samples are patterned on an indium tin oxide(ITO) layer using polymer resist printing. After polymer resist patterning, a Ni seed layer is deposited by sputtering. A Cu electrode is electroplated in a Cu bath consisting of $Cu_2SO_4$ and $H_2SO_4$ at a current density of $10mA/cm^2$. Copper electroplating electrodes using a screen printer are successfully implemented to a line width of about $80{\mu}m$. The contact resistance of the copper electrode is $0.89m{\Omega}{\cdot}cm^2$, measured using the transmission line method(TLM), and the sheet resistance of the copper electrode and ITO are $1{\Omega}/{\square}$ and $40{\Omega}/{\square}$, respectively. In this paper, a screen printer is used to form a solar cell electrode pattern, and a copper electrode is formed by electroplating instead of using a silver electrode to fabricate an efficient solar cell electrode at low cost.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제10권11호
• /
• pp.1251-1256
• /
• 2015

본 논문은 비정질 규소막 성장의 공정 조건이 저장 전극의 표면에 HSG-Si를 형성할 때 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 비정질 규소막의 인 농도가 $5.5{\pm}0.1E19atoms/cm^3$ 이상이면 HSG-Si가 제대로 형성되지 않는 인 농도 의존성을 나타내었다. 또한 HSG 두께가 $500{\AA}$ 이상에서는 전극과 전극을 단락시키는 비트 불량을 유발하기 때문에 비정질 규소막의 인농도는 $4.5E19atoms/cm^3$, HSG 임계 두께는 $450{\AA}$이 최적 조건임을 확인하였다.

• Current Photovoltaic Research
• /
• 제7권1호
• /
• pp.15-20
• /
• 2019

Most high-efficiency n-type silicon solar cells are based on the high quality surface passivation and ohmic contact between the emitter and the metal. Currently, various metalization methods such as screen printing using metal paste and physical vapor deposition are being used in forming electrodes of n-type silicon solar cell. In this paper, we analyzed the degradation factors induced by the front electrode formation process using e-beam evaporation of double passivation structure of p-type emitter and $Al_2O_3/SiN_x$ for high efficiency solar cell using n-type bulk silicon. In order to confirm the cause of the degradation, the passivation characteristics of each electrode region were determined through a quasi-steady-state photo-conductance (QSSPC).

• Current Photovoltaic Research
• /
• 제3권2호
• /
• pp.61-64
• /
• 2015

In solar industry, numerous researchers reported about cold spray method among various electrode formation technic, but there are no known a bonding mechanism of metal powder. In this study, a cross-section of copper electrode formed by cold spray method was observed and heterogeneous phase between silicon substrate and copper electrode was analyzed using morphology observation technic. SEM and TEM analysis were performed to analyze a crystallinity and distribution shape of heterogeneous copper phase. Molecular dynamics simulation was performed to calculate glass transition temperature of copper metal. In the result, amorphous copper phase was observed near interface between silicon substrate and metal electrode. The results of the molecular dynamics simulation show that an amorphous copper phase could be formed at a temperature below the melting point of copper because cold spraying resulted in a lower glass transition temperature.

• 전자공학회논문지D
• /
• 제35D권10호
• /
• pp.83-90
• /
• 1998

MOS 캐패시터의 게이트 전극을 비정질 상태의 실리콘으로 형성하여 GOI(Gate Oxide Integrity)특성에 미치는 불순물 활성화 열처리의 효과를 조사하였다. LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 방법으로 증착한 비정질 실리콘 게이트 전극은 활성화 열처리에 의하여 다결정 실리콘 상태로 구조가 변화하며, 불순물 원자의 활성화가 충분히 이루어졌다. 또한, 비정질 상태의 게이트 전극은 커다란 압축 응력(compressive stress)을 가지지만, 활성화 열처리 온도가 700℃에서 900℃로 증가함에 따라서 응력이 완화되었고 게이트 전극의 저항도 감소하는 특성을 보였다. 또한 얇은 게이트 산화막의 신뢰성 및 산화막의 계면특성은 활성화 열처리 온도에 크게 의존하고 있었다. 900℃에서 활성화 열처리를 한 경우가 700℃에서 열처리한 경우보다 산화막내에서의 전하 포획 특성이 개선되었으며, 산화막의 신뢰성이 향상되었다. 특히, TDDB 방법으로 예측한 게이트 산화막의 수명은 700℃의 열처리에서는 3×10/sup 10/초였지만, 900℃에서의 열처리에서는 2×10/sup 12/초로 현저하게 개선되었다. 그리고, 산화막 계면에서의 계면 전하 밀도는 게이트의 응력 완화에 따라서 개선되었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
• /
• pp.311-314
• /
• 1996

In contactless disk handling systems based on electrostatic suspension in which the stator is to be transferred, the limited stiffness in lateral direction severely restricts the achievable translational acceleration. In existing stator electrode pattern designs, the magnitude of the lateral force is determined by the magnitude of the control voltages which are applied to the individual electrodes to levitate the disk stably. As a result, the lateral force cannot be set arbitrarily. A new stator electrode pattern is presented for the electrostatic levitation of disk-shaped objects, in particular silicon wafers and aluminum hard disks, which allows the lateral forces to be controlled independently from the levitation voltages. Therefore, greater lateral forces can be obtained, compared with the existing stator designs. Experimental results will be presented for a 4-inch silicon wafer that clearly reveal the increased lateral stiffness by using the proposed stator electrode compared to the conventional electrode pattern.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.101-105
• /
• 2010

플라즈마 에쳐 내에 사용되는 실리콘 전극과 링 부품은 사용 중에 강한 플라즈마와 접촉하면서 주기적인 가열과 냉각 과정을 거친다. 이 때 부품의 표면에서는 열 응력으로 인하여 PSB라고 하는 띠 형상의 결함이 생성되며 이로 인하여 그 수명을 다하게 된다. 원료인 실리콘 잉곳의 관점에서 그 수명에 미치는 인자를 살펴보았다. 잉곳의 등급, 즉 S/F와 S/A에 따라 불순물과 결함의 농도를 GDMS와 ${\mu}$-PCD로 평가하여 잉곳의 어떤 요소들에 의하여 수명이 결정되는가를 분석하였다. 그 결과, {001} 면상에서 관찰되는 <110> 방향의 면 결함들이 PSB와 연결될 가능성이 있음을 제안하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권6호
• /
• pp.423-427
• /
• 2017

본 논문은 silicon-on-glass(SOG) 공정에서 접합력 균일도 향상을 위한 고정단 설계에 대한 내용을 다룬다. SOG 공정은 전극이 형성된 유리 기판층과 실리콘 구조층의 양극접합을 기반으로 하며, 가속도 센서와 공진형 센서를 비롯한 고종횡비 구조를 갖는 다양한 실리콘 센서들의 제작에 널리 사용된다. 본 논문에서는 전극과 유리 기판층의 표면 사이에 발생하는 단차로 인한 불균일한 접합을 방지하기 위해, 실리콘 구조층에서 유리 기판층과 접합되는 부분과 전극과 겹쳐지는 부분을 트렌치(trench)를 이용해 분리하는 새로운 형상의 고정단을 제안한다. 본 고정단은 추가적인 공정 없이 기존의 SOG 공정으로 제작되는 디바이스들에 손쉽게 적용이 가능하다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국태양에너지학회 2011년도 추계학술발표대회 논문집
• /
• pp.34-39
• /
• 2011

Screen printing method is a common way to fabricate the crystalline silicon solar cell with low-cost and high-efficiency. The screen printing metallization use silver paste and aluminum paste for front and rear contact, respectively. Especially the rear contact between aluminum and silicon is important to form the back surface filed (Al-BSF) after firing process. BSF plays an important role to reduces the surface recombination due to $p^+$ doping of back surface. However, Al electrode on back surface leads to bow occurring by differences in coefficient of thermal expansion of the aluminum and silicon. In this paper, we studied the properties of mono crystalline silicon solar cell for rear electrode with aluminum and aluminum-boron in order to characterize bow and BSF of each paste. The 156*156 $m^2$ p-type silicon wafers with $200{\mu}m$ thickness and 0.5-3 ${\Omega}\;cm$ resistivity were used after texturing, diffusion, and antireflection coating. The characteristics of solar cells was obtained by measuring vernier callipers, scanning electron microscope and light current-voltage. Solar cells with aluminum paste on the back surface were achieved with $V_{OC}$ = 0.618V, JSC = 35.49$mA/cm^2$, FF(Fill factor) = 78%, Efficiency = 17.13%.