• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.593-593
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• 2012

CIGS 박막 태양전지는 일반적으로 soda-lime glass(SLG)를 기판으로 사용하여 SLG/Mo/CIGS/CdS/ZnO/ITO/Grid의 구조로 제작된다. 하지만 SLG를 기판으로 사용할 경우, 유리의 특성상 무게가 무겁고, 유연성이 없기 때문에 건축물 적용에 적합하지 않다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 가볍고 유연한 금속 및 폴리이미드 기판을 이용한 CIGS 태양전지가 널리 연구되고 있다. 그러나, 폴리이미드 기판의 경우, 특성이 우수한 CIGS 박막을 얻기 위한 고온 공정을 사용할 수 없기 때문에 이에 대한 고려가 필요하다. 본 논문에서는 CIGS 박막 태양전지 제작을 위한 폴리이미드 기판의 특성과 그 위에 형성한 후면 전극의 특성을 논의하고자 한다. 4종류의 폴리이미드 기판에 대한 열 특성을 시차주사열량계(differential scanning calorimeter)와 열중량분석기(thermogravimetric analysis), 열기계분석기(thermo mechanical anaylsis)를 이용해 분석하였다. 또한 Mo 후면 전극을 DC-sputter를 이용해 형성한 후, XRD와 AFM, 4-point probe를 이용하여 결정성 및 표면 거칠기, 면저항을 분석하였다. 결정성과 거칠기는 SLG에 증착했을 때와 동일한 결과를 보였으며, 면저항은 폴리이미드 필름에 증착 할 경우 더 크게 측정되었다. 본 연구는 중소기업청 산연기술개발사업(SL122689) 및 과학기술연합대학원대학교(UST)의 지원을 받아 수행된 "공동연구 지원사업"의 연구결과입니다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.374-374
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• 2011

Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) 박막 태양전지는 일반적으로 Soda lime glass/Mo/CIGS/CdS/ZnO/ITO/Al의 구조로 제작된다. 태양전지는 p형과 n형 반도체의 접합에 의해서 동작을 하게 되며, CIGS 박막 태양전지에서는 p형으로 CIGS 박막과 n형으로 CdS 박막이 사용된다. CIGS 박막태양전지에서는 p형과 n형이 서로 다른 물질로 이루어진 이종접합을 이루게 되고, 계면에서의 밴드가 어떻게 형성이 되느냐에 따라 태양전지 성능에 영향을 미치게 된다. p형의 CIGS 박막은 주로 다단계 증발법에 의해 형성되고 3단계 공정조건에 의해 계면의 특성에 많은 영향을 미치게 된다. n형의 CdS 박막은 주로 chemical bath deposition (CBD) 법에 의해 제작된다. 이렇게 제작되는 CBD-CdS는 시약의 농도, pH (수소이온농도), 박막 형성시의 온도 등의 조건에 따라 특성이 변하게 된다. 본 논문에서는 3단계 공정시간을 변화시켜 제작된 CIGS 박막 위에 CBD-CdS 증착 조건 중 thiourea 의 농도를 변화시켜 CIGS 태양전지를 제작하고 그에 따른 특성을 살펴보았다. CIGS 박막은 3단계 공정시간을 490초와 360초로 하여 제작하였고, CdS 박막은 thiourea 농도를 각각 0.025 M과 0.05 M, 0.074 M, 0.1 M로 변화시켜가며 제작하였다. 제작된 CIGS 박막 태양전지는 CIGS 3단계 공정시간과 thiourea의 조건에 따라 최고 15.81%, 최저 14.13%로 나타내었다. 또한, 외부양자효율을 측정하여 제작된 CIGS 박막 태양전지의 파장에 따른 특성을 비교하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.80.1-80.1
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• 2012

표면에너지 (surface free energy, SFE)는 클래팅, 페인팅, 접합 기술에서 매우 중요한 요인이다. 그 이유는 표면에너지가 복합재료에서 결합특성의 척도이기 때문이다. 비록, 고체에서 표면에너지는 test inks의 의미로 간주될 수 있지만, 그것은 표면에너지의 정확한 측정을 위한 편리한 방법이 아니다. 우리는 기판의 표면에너지를 평평한 고체기판에 액체를 떨어뜨려 생긴 접촉각을 사용하여 측정하였고, 고체 기판에서 표면에너지의 플라즈마 표면처리의 영향에 대해 조사하였다. 증류수와 디오도메탄을 접촉각 측정 용액으로 사용하였고, Soda-lime glass와 Si wafer에서 신뢰성 있는 표면에너지 값을 얻을 수 있었다. 플라즈마 표면처리를 12초간 진행하였을 때 glass와 Si wafer에서 최대의 표면에너지 값인 74 $mJ/m^2$을 얻을 수 있었고 플라즈마 표면처리가 표면에너지에 미치는 영향은 두 기판 모두에서 약 300분 가량 지속되었다. 12초 이상의 플라즈마 표면처리를 통해 증가된 표면에너지는 스퍼터를 통해 증착한 크롬 박막과 기판 사이의 본딩력을 강하게 하였다. 실험의 신뢰성을 위해 기판에 미세 박막을 증착하여 박막의 핵이 생성될 때의 접촉각을 플라즈마 표면처리 전후와 비교하였다. 이 결과로부터 플라즈마 표면처리는 재료의 코팅과 페인팅 공정에서 재현성을 부여해주는 매우 효율적이고 중요한 방법이라 결론지을 수 있다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제3권3호
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• pp.97-100
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• 2015

The kesterite $Cu_2ZnSnSe_4$ (CZTSe) thin film solar cells were synthesized by selenization of sputtered Cu/Sn/Zn metallic precursors on Mo coated soda lime glass substrate in Ar atmosphere. Cu/Sn/Zn metallic precursors were deposited by DC magnetron sputtering process with 30 W power at room temperature. As-deposited metallic precursors were placed in a graphite box with Se pellets and selenized using rapid thermal processing furnace at various temperature ($480^{\circ}C{\sim}560^{\circ}C$) without using a toxic $H_2Se$ gas. Effects of Selenization temperature on the morphological, crystallinity, electrical properties and cell efficiency were investigated by field emission scanning electron microscope (FE-SEM) and X-ray diffraction (XRD), J-V measurement system and solar simulator. Further details about effects of selenization temperature on CZTSe thin films will be discussed.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제13권2호
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• pp.13-16
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• 2014

We prepared the ITO/Ag multilayer thin films on soda-lime glass substrate by the Facing Target Sputtering System (FTS) at room temperature. To confirm the effect of Ag layer in ITO/Ag multilayer thin films, we have prepared various range of Ag layer in its thickness and investigated prior to the setting of ITO/Ag multilayer thin films. The thickness of Ag layer was controlled by the sputtering deposition time. Properties of as-prepared samples were investigated by using a four-point probe, UV-Visual spectrometer with a spectral visual range (400 - 800 nm) and X-ray diffractometer (XRD). As a result, the transmittance of as-prepared samples turned out to be very low in the visible range due to light-scattering on the surface of thin film as the thickness of Ag layer got increased. However, reduction of phenomenon of light-reflection in visual range was observed around 20nm of Ag thickness. We prepared the ITO/Ag multilayer thin film with a resistivity of about $8{\times}10^{-5}[{\Omega}-cm]$ and a transmittance of more than 80 % at 550 nm.

• 한국표면공학회지
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• 제46권1호
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• pp.16-21
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• 2013

CIGS (Cu-In-Ga-Se) films were deposited on the Mo coated soda lime glass (Mo/SLG) by RF magnetron sputtering using a single sintered target with different chemical compositions. Heat treatment of the CIGS films were carried out under three different conditions, 1step ($350^{\circ}C$ for 2 hour and $550^{\circ}C$ for 2 hour) and 2step ($350^{\circ}C$ for 1 hour and $550^{\circ}C$ for 1 hour). In the case of CIGS films post-annealed on 2step method, grain size remarkably increased compared to other methods, indicating that chemical composition [Cu/(Ga+In) = 1] of CIGS films was same as CIGS target. After heat treatment by 2step method, band gap energy of the CIGS film deposited at RF 80 W showed 1.4 eV which is broadly similar to identical band gap energy (1.2 eV) of CIGS film prepared by evaporation method. Therefore, 2step heat treatment method could be expected to low temperature process.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.205-210
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• 2008

Titanium-doped indium oxide (ITiO) films were prepared on soda-lime glass substrate using a magnetic null discharge (MND) sputter source. The ITiO thin films containing 10wt.% Ti showed the minimum resistivity of $\rho=5.5{\times}10^{-3}{\Omega}-cm$. The optical transmittance increases from 70% at 450 nm to 80% at 700 nm in visible spectrum. Photoelectron peaks for In 3d, Ti 2p, O 1s and C1s were detected for the ITiO film in the binding energy range of 0 to 1100 eV. The surface roughness of the sample showed a change from 10 nm to 50 nm. The ITiO film used for TCO layer of DSCs exhibited an energy conversion efficiency of about 3.8% at light intensity of 100 mW/$cm^2$.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제13권1호
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• pp.120-125
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• 2010

For application of transparent bulletproof materials, the SLS(soda-lime-silicate) glass was heated by 2-step crystallization. The DTA curve for SLS glass revealed the nucleation and crystal growth temperature at about $575^{\circ}C$ and $675^{\circ}C$, respectively. The crystallized glass was heated at various conditions(temperature, time). As a result, the maximum nucleation and crystal growth rates were $3.8\times10^5/mm^3{\cdot}hr$ at $575^{\circ}C$ and 20.58nm/min at $680^{\circ}C$, respectively. The bending strength, fracture toughness and vickers hardness were 451.7MPa, $0.9388MPa{\cdot}m^{1/2}$, and $693.9H_v$ which were 201%, 31%, and 22% higher than parent glass, respectively. Surface image and transmittance of crystallized SLS glass were analyzed by optical microscopy and UV/VIS/NIR spectrophotometer. Transmittance of crystallized SLS glass at visible-range(200~800nm) was not changed.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권4호
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• pp.640-647
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• 1996

하절기에 장시간 창고에 보관된 일반 소다-라임-실리케이트 유리는 특별한 표면처리를 하지 않는 한 백색물질이 표면에 석출되는 weathering 현상이 나타날 수 있다. 본 연구는 유리병 내벽 표면에 생성된 백색물질을 습식법 및 표면분석법 등을 이용하여 분석하고 대기의 변화에 따른 weathering 정도를 연구하였다. 표면에 석출된 백색의 물질은 육각관상의 Na$_2$CO$_3$${\cdot}$H$_2$O와 CaCO$_3$로 규명되었다. 해안지방에서 제조-보관되었던 유리병 표면은 내륙지방의 유리병에 비해 weathering된 깊이가 3배 정도로 그 정도가 심하여 weathering이 대기중의 수분량에 크게 의존함을 알 수 있었다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제8권1호
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• pp.6-12
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• 2004

Diffraction Bragg gratings consisting of metal (silver) nanoparticles are generated inside a soda-lime glass substrate. After ion-exchanging and annealing processes in the glass, the silver nanoparticles are first formed with the particle diameters of 10 nm ∼ 30 nm. By interfering two CW laser beams at ∼ 60 ${\mu}{\textrm}{m}$ deep under the surface of the nanoparticles-dispersed glass, Bragg gratings with thickness of 15 ${\mu}{\textrm}{m}$ and period of 3.5 ${\mu}{\textrm}{m}$ are generated. Diffraction efficiency of the gratings formed by two TE-polarized beams is three times higher than that by two TM-polarized beams. From this polarization dependence, we have found that strong coupling of the surface plasmons induced on the metal particles may contribute dominantly to generate the diffraction grating.