• 한국재료학회지
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• 제21권10호
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• pp.573-579
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• 2011

Highly textured Ag, Al and Al:Si back reflectors for flexible n-i-p silicon thin-film solar cells were prepared on 100-${\mu}m$-thick stainless steel substrates by DC magnetron sputtering and the influence of their surface textures on the light-scattering properties were investigated. The surface texture of the metal back reflectors was influenced by the increased grain size and by the bimodal distribution that arose due to the abnormal grain growth at elevated deposition temperatures. This can be explained by the structure zone model (SZM). With an increase in the deposition temperatures from room temperature to $500^{\circ}C$, the surface roughness of the Al:Si films increased from 11 nm to 95 nm, whereas that of the pure Ag films increased from 6 nm to 47 nm at the same deposition temperature. Although Al:Si back reflectors with larger surface feature dimensions than pure Ag can be fabricated at lower deposition temperatures due to the lower melting point and the Si impurity drag effect, they show poor total and diffuse reflectance, resulting from the low reflectivity and reflection loss on the textured surface. For a further improvement of the light-trapping efficiency in solar cells, a new type of back reflector consisting of Ag/Al:Si bilayer is suggested. The surface morphology and reflectance of this reflector are closely dependent on the Al:Si bottom layer and the Ag top layer. The relationship between the surface topography and the light-scattering properties of the bilayer back reflectors is also reported in this paper.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권4호
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• pp.578-588
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• 1997

RTCVD법으로 $SiH_4$과 $GeH_4$ 가스를 이용하여 oxidized Si 위에 SiH$_4$: $GeH_4$ flow ratio(1 : 0.1~2 : 1), 증착온도(400~$600^{\circ}C$) 그리고 증착압력(1~50 torr)인 조건에서 다결정 $Si_{1-x}Ge_x$박막을 증착하여, 증착변수 변화에따른 $Si_{1-x}Ge_x$ 박막의 Ge 조성 변화와, Ge 조성이 증착속도에 미치는 영향 등에 대해 살펴보았다. 실험결과, 증착온도와 Ge 조성 증가에따라 증착속도는 증가하였으나 증착온도 증가에따라 Ge 조성이 감소하였다. 또한 증착압력 변화에따른 증착속도와 Ge조성 변화는, 증착압력 10 torr까지는 거의 직선적으로 증가하였으나 그이상에서는 서서히 증가함을 알 수 있었다. 이와같이 10 torr 이상의 증착압력에서 증착속도가 서서히 증가하는것은 물질전달 속도에 비해 표면반응 속도가 늦어져 나타난 현상으로 생각된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권1호
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• pp.64-72
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• 1998

증착변수(온도, 압력, Ge조성) 변화에 따라 증착된 다결정 $Si_{1-x}Ge_x$박막의 결정성 및 결정립크기 그리고 표면거칠기 변화와 이러한 결과들이 비저항에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 증착온도와 Ge조성이 증가함에 따라 결정화도와 결정립크기가 증가하였으며 증가된 결정립에 의해 비저항값은 감소하였으나 표면거칠기가 증가하였다. 한편 증착압력 증가에 따라 결정화도는 증가했으나 결정립크기와 cluster 크기가 감소하였는데 이러한 결정립과 cluster 크기 감소에 의해 표면거칠기가 감소하였다. 또한 증착압력 증가에 따라 결정화도와 비저항은 증가하였으나 결정립크기와 cluster 크기가 작아져 표면거칠기가 감소하였다. 결정화도와 결정립크기가 비저항에 미치는 영향을 볼 때, 결정화도 보다는 결정립크기가 비저항에 더욱 영향을 줌을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.788-792
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• 2010

The yttrium-barium-copper-oxide (YBCO) coated conductor, which supplement the fault of the existing superconducting current-limit materials YBCO thin film, bismuth-strontium-calcium-copper-oxide(BSCCO) wire and bulk, has been improved its mechanical weakness and has high index; hence, after quench YBCO coated conductor could limit the fault current effectively because of fast resistance occurrence speed. Furthermore, it has wide applicable area as an current limit material because it shows different resistance occurrence tendency by the thickness and kind of stabilization material sputtered on the superconducting layer. Therefore, many researchers are carrying out the study of application of YBCO coated conductor to superconducting fault current limiter (SFCL) for making high quality current limit element, based on resistance type. On the other hand, the study for other type except resistance type has been rarely conducted for the application of YBCO coated conductor to SFCL as an current limit element. Consequently, in this study, YBCO coated conductor with different stabilization layer Cu and Stainless steel, is applied to SFCL using iron core and coil, and examine the many index points as an current limit element, such as current limit characteristic, the tendency of resistance occurrence, response time, the temperature trend for stability.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권1호
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• pp.169-178
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• 1998

CaO-$SiO_2-P_2O_5$ 3성분계 유리화 영역(glass forning region)내의 여러조성(A:$SiO_2$- rich조성, B:CaO-rich조성, C:$P_2O_5$-rich조성, D, E:A, B, C의 중간조성)을 가지는 유리분말을 결정화시켰을 때 유리중에 석출되는 결정상(crystal phase)을 분말 XRD로 확인하였다. 여러조성중 apatite(($Ca_{10}(PO_4)_6O$)와 $\beta$-wollastonite($CaSiO_3$)결정이 석출되고, 굽힘강도가 우수한 E조성(CaO 49.4, $SiO_2\;36.8,\;P_2O_5$8.8wt%)을 선택하여 이 조성의 유리분말을 일방향으로 결정화 소결하였다. 제조된 결정화 소결체에 대하여 charaterization을 하고 굽힘강도를 측정하였다. 또한 결정화 소결체와 생체뼈와의 결합성을 조사하기 위하여 유사체액(simulated body fluid)내에서 침적실험을 하였으며, 결정화 소결체의 표면을 thin-film XRD, FT-IR로 분석하였다. 실험결과, apatite와 wollastonite 결정이 석출된 치밀한 결정화 소결체가 얻어졌으며, 이들 결정은 wollastonite 결정의 (202)면이 인상방향에 수직으로 성장하는 경향을 보였다. 또한 제조된 결정화 소결체는 평균 186.9MPa의 굽힘강도를 나타내어 일반적 방법으로 제조되는 결정화 소결체보다 높은 역학적 성질을 보였다. 유사체액내의 침적실험결과, 시료표면위에 apatite 결정층이 3일후부터 형성되어 생체뼈와 화학결합을 이룰 가능성이 있음을 알았다.

• 한국진공학회지
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• 제16권3호
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• pp.161-166
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• 2007

태양광발전이란 태양에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 것이다. 지난 5년 동안 태양광발전은 세계적으로 높은 성장률을 보여 왔다. 특히 2006년에는 30%, 이상의 성장을 가져왔으며 앞으로 20년 동안 평균 생산 성장률은 매년 27%-34%가 될 것으로 예상하고 있다. 현재까지는 태양광발전을 이용해 생산된 전력의 가격은 기존 전력발전의 가격보다 높지만 태양광 기술의 발전과 효율의 향상으로 점점 그 가격이 떨어지고 있다. 뿐만 아니라 태양전지용의 실리콘 기판의 대량생산은 점점 더 태양전지의 가격 저하를 가져오고 있다. 태양전지의 변화효율의 한계는 30%이다. 현재에는 결정질 실리콘 태양전지가 주를 이루고 있지만 미래에는 박막 실리콘 태양전지가 주도를 이룰 것이다. 2030년에는 박막 태양전지가 90%이상을 이루고 결정질 태양전지는 10% 이하로 떨어질 것을 예상하고 있다. 성균관대학교에서는 결정질 실리콘 태양전지의 저가화와 고효율화를 주 연구로 수행하고 있다. 현재 성균관대학교에서는 스크린 프린트를 이용해서 16% 이상의 다결정 실리콘 태양전지와 17% 이상의 단결정 실리콘 태양전지를 성공적으로 제작하였다. 제 1세대에서 다음 세대의 태양전지 발전의 과정은 새로운 접근법으로 확대되지만 여전히 실리콘이 지금까지 주된 재료로 쓰이고 있다. 2010년까지 이러한 기술들에 대한 격차는 여전히 있지만 태양광발전을 통한 전력생산의 가격은 60 cent/watt 정도로 예상하고 있다. 태양광발전은 청정에너지로서 재생불가능 하고 고갈되어가고 환경오염을 일으키는 다른 에너지와 비교하여 점점 대체에너지로서의 자리를 확립해 가고 있다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.235-235
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• 2003

The development of a buffer layer is an important issue for the second -generation wire, YBCO coated metal wire. The buffer layer demands not only on the prohibition of the reaction between YBCO and metal substrate, but also the proper lattice match and conductivity for high critical current density (Jc) of YBCO superconductor, In order to satisfy these demands, we suggested CaRuO3 as a useful candidate having that the lattice mismatches with Ni (200) and with YBCO are 8.2% and 8.0%, respectively. The CaRuO3 thin films were deposited on Ni substrates using various methods, such as e-beam evaporation and DC and RF magnetron sputtering. These films were investigated using SEM, XRD, pole-figure and AES. In e-beam evaporation, the deposition temperature of CaRuO3 was the most important since both hi-axial texturing and NiO formation between Ni and CaRuO3 depended on it. Also, the oxygen flow rate had i[n effect on the growth of CaRuO3 on Ni substrates. The optimal conditions of crystal growth and film uniformity were 400$^{\circ}C$, 50 ㎃ and 7 ㎸ when oxygen flow rate was 70∼100sccm In RF magnetron sputtering, CaRuO3 was deposited on Ni substrates with various conditions and annealing temperatures. As a result, the conductivity of CaRuO3 thin films was dependent on CaRuO3 layer thickness and fabrication temperature. We suggested the multi-step deposition, such as two-step deposition with different temperature, to prohibit the NiO formation and to control the hi-axial texture.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권2호
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• pp.108-113
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• 2013

$CuInSe_2$(CIS) chalcopyrite 물질은 고효율 박막 태양전지를 위한 광흡수층의 물질로 매우 잘 알려져 있다. 최근 태양광 산업의 흐름은 안정적인 재료 개발과 가격 경쟁력 있는 태양전지를 위한 효율적인 제조 공정을 일치시키는 것이다. 저가의 CIS 광흡수층 위해 다양한 방법으로 제조를 시도하였고, 본 논문에서는 CIS 광흡수층을 저가형으로 제조를 위해 상용화되는 6 mm pieces를 사용하여 high frequency ball milling과 cryogenic milling을 이용해 CIS 나노입자를 얻었다. 그리고, CIS 광흡수층은 불활성 분위기의 glove box 안에서 milling된 나노입자를 사용하여 paste coating법으로 제조하였다. Chalcopyrite CIS 박막은 기판온도 550도에서 30분간 셀렌화 한 후 성공적으로 제조되었으며, Al/ZnO/CdS/CIS/Mo 구조의 CIS 태양전지는 evaporation, sputtering 및 chemical bath deposition(CBD) 등 다양한 증착 방법으로 각각 제조하였다. 결론적으로, 나노입자를 이용한 CIS 태양전지 전기적 변환효율은 1.74 %를 얻었으며, 개방전압(Voc)는 29 mV, 합선전류밀도(Jsc)는 35 $mA/cm^2$, 그리고 충진율(FF)은 17.2 %였다. 나노입자 CIS 광흡수층은 energy dispersive spectroscopy(EDS), x-ray diffraction(XRD) 그리고 high-resolution scanning electron microscopy(HRSEM) 등으로 특성 분석을 하였다.

• 접착 및 계면
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• 제22권2호
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• pp.57-62
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• 2021

원자층 두께의 이차원 전이금속 칼코겐화합물은 그래핀과 비슷한 형태의 이차원 구조로 이루어져 있으며, 전기적 특성을 비롯한 우수한 물리적특성을 보여 차세대 반도체 물질로 각광받고 있다. 그래핀의 대면적 합성의 경우 이미 기술적으로 성숙되어 화학기상 증착법을 이용하여 웨이퍼 수준의 크기만큼 단결정 합성이 가능해졌으나, 이차원 전이금속 칼코겐화합물의 경우 현재 수에서 수백 ㎛ 수준에 머물러 있는 것이 실정이다. 본 논문에서는 최근에 보고된 용융염 기반의 화학기상증착법을 통한 이차원 단층 MoS2₂합성법에서 공정변수가 MoS₂단결정의 크기에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 그 결과, 최적화된 조건에서 약 420 ㎛의 고품질 단층 단결정 MoS₂가 합성될 수 있다는 사실을 광학 현미경, 원자력 현미경, 라만 분광, 그리고 광루미네선스 분광 분석을 통하여 밝혀내었다.

• 한국표면공학회지
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• 제50권1호
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• pp.35-41
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• 2017

$TiO_2$, $Al_2O_3$, and $TiO_2-Al_2O_3$ nanolaminated films were grown by atomic layer deposition (ALD) on the 316L stainless steel (SS316L) substrates at a temperature of $150^{\circ}C$. The growth kinetics of $ALD-TiO_2$ and $Al_2O_3$ thin films were systematically investigated in order to precisely control the thickness of each layers in the $TiO_2-Al_2O_3$ nanolaminated films using a high-resolution transmission electron microscopy. And, the exact deposition rates of $ALD-TiO_2$ on $Al_2O_3$ surface and $ALD-Al_2O_3$ on $TiO_2$ surface were revealed to be 0.0284 nm/cycle and 0.11 nm/cycle, respectively. At given growth conditions, the microstructures of $TiO_2$, $Al_2O_3$ and $TiO_2-Al_2O_3$ nanolaminated films were amorphous. The potentiodynamic polarization test revealed that the $TiO_2-Al_2O_3$ nanolaminated film coated SS316L had a best corrosion resistance, although all ALDcoated SS316L exhibited a clear improvement of the corrosion resistance compared with a bare SS316L.