• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.9 no.10
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• pp.451-463
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• 2009

The purpose of this research is to develop thin film materials and fabrication process for efficient $TiO_2$/CdTe solar cells. In this work photocatalyst titanium dioxide was prepared by sol-gel procedure according to reaction condition, the mole ratio of $H_2O$/TTIP, pH of solution and aging condition of powder. The prepared titanium dioxide was thermally treated from 300 to $750^{\circ}C$. Maximum intensity of anatase phase of titanium dioxide was achieved by calcination at $600^{\circ}C$ for 2 hr. And it was mixture of anatase and rutile phase when temperature of calcination was $750^{\circ}C$. It has been known that the properties of synthesized titanium dioxide according to aging time and calcination temperature was converted to anatase phase crystal on increasing of aging time. Also the current density has been increased with aging time and temperature, the efficiency has been increased with because of reason on above results. The formation of chemical bonding on oxygen and cadmium telluride under oxygen circumstances had been observed, and oxygen of thin film surface on cadmium telluride had been decreased with the treatment of chromate and hydrazine. As results had been shown that the energy conversion efficiency of cadmium telluride use by rapidly treatmented heat at the condition of $550^{\circ}C$ under air circumstance got 12.0%, 6.0% values according to $0.07cm^2$, $1.0cm^2$ surface area, respectively.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.104.1-104.1
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• 2011

가볍고, 유연성(flexibility)을 갖는 박막(thin film)형 플랙서블 태양전지(flexible solar cell)는 상황에 따른 형태의 변형이 가능하여, 휴대가 간편하고, 기존 혹은 신규 구조물의 지붕(rooftop)등에 설치가 용이하여, 차세대 성장 동력 분야에서 각광받고 있다. 그러나 아직까지 플랙서블 태양전지는 제작시 열에 의한 기판의 변형, 기판 이송시 너울 현상, 대면적 패터닝(patterning) 기술 등 많은 어려움 등으로 웨이퍼나 글라스 기판에 제조된 태양전지 대비 낮은 광전환 효율을 갖는다. 따라서 본 연구에서는 플랙서플 태양전지 성능개선을 위해 3.5세대급 ($450{\times}450cm^2$) 스퍼터(sputter), 금속유기 화학기상장치 (MOCVD), 플라즈마 화학기상장치 (PECVD), 레이저 가공장치 (Laser scriber)를 이용하여 a-Si:H/a-SiGe:H 이중접합(tandem)을 갖는 태양전지를 제작하였고, 광 변환효율 특성을 평가하였다. 전도도(conductivity), 라만(Raman)분광 및 UV/Visible 분광 분석을 통하여 박막의 전기적, 구조적, 광학적 물성을 평가하여 단위박막의 물성을 최적화 했다. 또한 제작된 태양전지는 쏠라 시뮬레이터 (Solar Simulator)를 이용하여 성능 평가를 수행하였고, 상/하부층의 전류 정합 (current matching)을 위해 외부양자효율 (external quantum efficiency) 분석을 수행하였다. 제작된 이중접합 접이식 태양전지로 소면적($0.25cm^2$)에서 8.7%, 대면적($360cm^2$ 이상) 8.0% 이상의 효율을 확보하였으며, 성능 개선을 위해 대면적 패턴 기술 향상 및 공정 기술 개선을 수행 중이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.163-163
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• 2012

We observed strain evolution of P3HT crystals in P3HT:PCBM films and the effect of Al electrode on the evolution during real time annealing process. Based on simple assumptions, both relaxed lattice parameters and thermal expansion coefficient could be quantitatively determined. P3HT:PCBM films displayed tensile strain in as-prepared samples regardless of the presence of an Al layer. In the absence of Al layer, P3HT crystals showed only strain relaxation at an annealing temperature of $180^{\circ}C$. Meanwhile In the presence of an Al layer, the strain was relaxed and changed to compressive strain at around 120C annealing temperature, which indicated a tightening of the thiophene ring packing. These behaviors support the improved performance of devices fabricated by post annealing process.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.66-66
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• 2003

실리콘 박막 태양전지는 저가, 대면적 생산이 가능해 최근 주택용, 발전용의 차세대 태양전지로써 부각되고 있다. 그러나, 단결정, 다결정 태양전지에 비해 상대적으로 낮은 효율특성 때문에 그 특성을 향상시키고자 하는 다양한 연구가 진행되고 있다. 비정질/마이크로결정질 실리콘 박막 태양전지에서 광흡수층으로 사용되는 i층은 광흡수를 최대화하기 위해 암전류($\sigma$$_{d}$)가 낮고 광전류($\sigma$$_{ph}$ )가 높은, 즉, 광민감도($\sigma$$_{ph}$ /$\sigma$$_{d}$)가 높은 박막을 적용해야 한다. 한편, 도핑된 윈도우층의 경우에는 넓은 밴드갭을 갖도록 하여 윈도우층에서의 광흡수가 최소화되도록 박막을 형성해야 한다.

• Proceedings of the Polymer Society of Korea Conference
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• 2006.10a
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• pp.229-229
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• 2006

Recently there has been significant interest in utilizing functional semiconductor polymers for electronic and opto-electronic devices such as Light-emitting diodes, thin film field effect transistors, solar cells, displays, and chemical and biosensors. However, better materials and further understanding of their electronic properties are critical for devices based on these materials. In this work, we use various scanning probe techniques, spectroscopy, and device fabrication to study the molecular interactions, optical and charge transport properties in conjugated polyelectrolytes. Using chemical synthesis approach, we are able to tune the molecular packing and interactions in these materials, which in turn, influence their electronic properties and device performance.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.11.1-11.1
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• 2010

As one of the non-vacuum, low temperature fabrication route, electrochemical synthesis has been focused for pursuing the cost-effective pathway to produce high efficiency photovoltaic devices. Especially the availability to form the thin film structure on flexible substrate would be the great advantage of electrochemical process. The successful synthesis of the most favorable absorber materials such as CdTe and CIGS has been reported by many researchers, however, the efficiency of electrochemically synthesized could not exceed that from vacuum process, because of microstructural controllability and compositional variation on devices. In this study, we represent the effect of process parameters on the microstructure and composition of compound semiconductor during the synthesis, and propose the photovoltaic characteristics of electrochemically synthesized solar cells.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.23 no.6
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• pp.2-11
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• 2008

태양전지는 태양광을 직접 전기로 변환하는 반도체 소자이다. 태양전지는 효율과 신뢰성이 높은 동시에 저렴한 비용으로 생산할 수 있어야 경제성을 확보할 수 있다. 박막형 태양전지는 제조과정에 에너지가 적게 소요되므로 짧은 기간 내에 투자한 비용과 에너지를 회수할 수 있을 뿐 아니라, 소재 비용도 대폭 줄일 수 있다. 국내에서는 아직 1세대 결정형 실리콘 태양전지 산업이 주류를 이루고 있으며 2세대 기술은 초기 단계에 있으나, 이와 유사한 공정을 사용하는 대면적 디스플레이 생산 설비 및 기술을 기반으로 협력 체제를 구축하여 연구개발을 촉진함으로써 빠른 시일 내에 차세대 태양광 발전 시장에서의 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.04b
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• pp.256-258
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• 2009

현재 상용화되어 있는 결정질 태양전지의 경우 높은 실리콘 가격으로 인해 저가격화에 어려움을 격고 있다. 따라서 태양전지 저가화의 한 방법으로 박막태양전지가 주목을 받고 있다. P-I-N 구조의 박막태양전지에서 각 층의 thickness, activation energy, energy bandgap은 고효율 달성을 위한 중요한 요소이다. 본 논문에서는 박막태양전지 p-layer의 가변을 통하여 고효율을 달성하기 위한 simulation을 수행하였다. 가변 조건으로는 thickness $5\sim25nm$, activation energy $0.3\sim0.6$ eV 그리고 energy bandgap $1.6\sim1.8$ eV까지 단계별로 변화시켰다. 최종 simulation 결과 p-layer의 thickness 5nm, activation energy 0.3 eV 그리고 energy bandgap 1.8 eV에서 최고 효율 11.08%를 달성하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.45-46
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• 2015

Se 원소가 포함된 $CuIn_xGa_{1-x}Se_2$(CIGS) 단일 스퍼터링 타겟을 이용하여 후처리 공정없이 단일 스퍼터링 공정만으로 CIGS 흡수층 박막을 증착하여 소자 특성을 확인하였다. 단일 CIGS 흡수층 공정이 적용된 CIGS 박막태양전지 소자(유리기판/Mo/단일 CIGS 흡수층 박막/CdS/i-ZnO/Al-doped ZnO/Ni-Al grid)에서 10.0%의 태양광 변환 효을을 달성하였으며, 이는 기존의 복잡한 공정구조를 해결하여 대면적 양산화 CIGS 제조 공정에도 적용할 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.530-530
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• 2012

Many practical applications of carbon nanotubes(CNTs) have been proposed and there have been attempts to utilize CNT films as transparent electrodes for solar cells and displays. Our group has considered the use of the CNT film as a thin film heater (TFH) and proposed it for the first time and reported the thermal behavior of the TFH made of single walled CNTs. However, due to the relatively high electrical resistance of the CNT film, using the TFH in application areas requiring high heat flux has been a difficult problem. To overcome this obstacle, we adopted a 'branch electrodes' concept to increase the film conductance dramatically. If two branch electrodes are inserted into a TFH whose original electrical resistance is R, the total resistance will be reduced to R/9. Because of the increased aspect ratio, the resistance of each segmented TFH will be reduced to R/3. Furthermore, since they are connected in parallel, the total resistance reduces to R/9. This could be extended to n branch electrodes, and the total resistance of the film will be reduced to R/(n+1)2, if the resistance of electrodes are negligibly small. We fabricated the heaters with different number of branch electrodes. The number of branch electrodes of the fabricated heaters are 0, 2, 4, 8 and their electrical resistance are 101.4, 39.5, 20.0, $15.4{\Omega}$, respectively. We applied 20V to each heater and monitored the temperature variations. We could achieve high heating temperature even with low voltage supply. This technique could be applied to relevant industrial applications which need high power film heater.