Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제13권4호
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pp.185-187
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2012
Ga doped ZnO (GZO)/copper (Cu) bi-layered film was deposited on glass substrate by RF and DC magnetron sputtering and then the effect of the Cu bottom layer on the optical, electrical and structural properties of GZO films were considered. As-deposited 100 nm thick GZO films had an optical transmittance of 82% in the visible wavelength region and a sheet resistance of 4139 ${\Omega}/{\Box}$, while the GZO/Cu film had optical and electrical properties that were influenced by the Cu bottom layer. GZO films with 5 nm thick Cu film show the lower sheet resistance of 268 ${\Omega}/{\Box}$ and an optical transmittance of 65% due to increased optical absorption by the Cu metallic bottom layer. Based on the figure of merit, it can be concluded that the thin Cu bottom layer effectively increases the performance of GZO films as a transparent and conducting electrode without intentional substrate heating or a post deposition annealing process.
Sol-gel dip coating법으로 soda lime glass 기판 위에 ATO(antimony-doped tin oxide) 투명전도막을 제조할 때, 기판 위에 형성된 $SiO_2$ barrier 층 및 $N_2$ gas annealing 에 따른 광투과율 및 전기적 특성에 대한 효과를 정량적으로 측정하고, XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 분석을 통해 고찰하였다. $SiO_2$ barrier층을 갖는 glass 기판 위에 코팅된400 nm 두께의 ATO 박막을 질소분위기에서 annealing한 결과, 광 투과율은 84%그리고 전기저항은 약 $5.0\times 10^{-3}\Omega \textrm{cm}$로 측정되었다 XPS 분석결과 이러한 우수한 전기전도성은 $SiO_2$ buffer층이 glass 기판으로부터 Na 이온의 확산을 막아 ATO막 내에 $Na_2SnO_3$ 및 SnO와 같은 2차상 불순물의 형성을 억제하여 막 내부의 Sb의 농도 및 $Sb^{5+}/Sb^{3+}$ 비를 증가시키고, $N_2$ annealing은 $Sb^{5+}$ 도 환원시키지만 $Sn^{4+}$를 환원시키는 효과가 크게 작용하였기 때문으로 사료된다.
To overcome the theoretical efficiency of single-junction solar cells (> 30 %), tandem solar cells (or multi-junction solar cells) is considered as a strong nominee because of their excellent light utilization. Organic-inorganic halide perovskite has been regarded as a promising candidate material for next-generation tandem solar cell due to not only their excellent optoelectronic properties but also their bandgap-tune-ability and low-temperature process-possibility. As a result, they have been adopted either as a wide-bandgap top cell combined with narrow-bandgap silicon or CuInxGa(1-x)Se2 bottom cells or for all-perovskite tandem solar cells using narrow- and wide-bandgap perovskites. To successfully transition perovskite materials from for single junction to tandem, substantial efforts need to focus on fabricating the high quality wide- and narrow-bandgap perovskite materials and semi-transparent electrode/recombination layer. In this paper, we present an overview of the current research and our outlook regarding perovskite-based tandem solar technology. Several key challenges discussed are: 1) a wide-bandgap perovskite for top-cell in multi-junction tandem solar cells; 2) a narrow-bandgap perovskite for bottom-cell in all-perovskite tandem solar cells, and 3) suitable semi-transparent conducting layer for efficient electrode or recombination layer in tandem solar cells.
In this work, we performed an optical simulation study on the performance of a PMDPP3T:PCBM based on an organic photovoltaic (PV) device. The virtual PV device was developed in Lumerical, finite-difference time-domain (FDTD) solutions. Different layers of the PV cell have been defined through the incorporation of complex refractive index value of those layers' constituent materials. During the simulation study, the effect of the variation active layer thickness on an ideal short circuit current density ($J_{sc,ideal}$) of the PV cell has been, first, observed. Thereafter, we have investigated the impact of surface roughness of a transparent conducting oxide (TCO) electrode on $J_{sc,ideal}$ of the PV cells. From this simulation, it has been observed that the $J_{sc,ideal}$ value of the PV cell is strongly dependent on the thickness of its active layer and the photon absorption of the PV cell has gradually decreased with the increment of the TCO's surface roughness. As a result, the capability of the PV device has been reduced with the increment of the surface roughness of the TCO.
ITO 투명 전극 필름은 디스플레이, 전기 자동차 등 산업 전 범위에서 널리 사용되는 전자 재료이다. 본 연구에서는 이러한 indium tin oxide (ITO) 필름의 열성형 안정성을 향상시키기 위하여 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) 전도성 고분자 코팅 용액 조성을 결정하였다. 1000 S/cm의 고 전도성을 보이는 PEDOT:PSS 용액에 끓는점이 각기 다른 4가지 종류의 용매를 희석하였고, 코팅 전 후 면저항 변화를 분석하였다. 또한 380~800 nm 영역의 광 투과율 분석 및 Raman 스펙트럼 분석을 통하여 PEDOT:PSS 박막이 코팅된 ITO 투명 전극의 전기적 특성 결정 메커니즘을 규명하였다. 230℃ 열성형 공정 결과 ITO 필름은 113% 연신 상태에서 이미 전기 전도성을 읽었지만, ethylene glycol을 희석 용매로 사용하여 얻어진 전도성 고분자 박막이 적용된 ITO 필름은 126% 고 연신 상태에서도 초기 60 Ω/sq 면저항을 246 Ω/sq로 유지하는 우수한 전기 전도성을 보였다.
To use the GaN based light-emitting diodes (LEDs) as solid state lighting sources, the improvement of light extraction and internal quantum efficiency is essential factors for high brightness LEDs. In this study, we suggested the new materials system of a zinc tin oxide (ZTO) layer formed on blue LED epi-structures to improve the light extraction. ZTO is a representative n-type oxide material consisted of ZnO and SnO system. Moreover, ZTO is one of the promising oxide semiconductor material. Even though ZTO has higher chemical stability than IGZO owing to its SnO2 content this has high mobility and high reliability. After formation of ZTO layer on p-GaN layer by using the spin coating method, structural and optical properties are investigated. The x-ray diffraction (XRD) measurement results show the successful formation of ZTO. The photoluminescence (PL) and absorption spectrum shows that it has 3.6-4.1eV band gap. Finally, the light extraction properties of ZTO/LED chip using electroluminescence (EL) measurement were investigated. The experimental and theoretical analyses were simultaneously conducted.
한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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pp.1079-1081
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2006
Optical and electrical properties of various transparent conducting oxides (ITO, AZO, ITO/Ag/ITO, AZO/Ag/AZO) were investigated for anode of OLED display. ITO/Ag/ITO multi-layer anode has much better electrical and optical characteristics than other films, and OLED on that anode showed lower threshold voltage and better luminescence.
본 논문에서는 액체 소금물을 전도체로써 이용한 평면형 투명 안테나의 구현 가능성을 연구 하였다. 소금물을 이용한 투명 안테나 구현의 가장 큰 이유는 기존 고체 투명전극의 광투과도 indium tin oxide (ITO:> 73%) 또는 multi-layer films (MLF: > 78%) 대비 높은 소금물의 광투과도 (> 95% @ 40 ppt)에 있다. 제안된 다이폴안테나의 양쪽 팔의 소금물 층을 평면형으로 고정하기 위해 투명 아크릴(r = 2.61, tan = 0.01, OTav > 90 %)을 사용하였으며, 소금물의 표면장력을 이용하여 (ASA: 아크릴/소금물/아크릴) 형태의 평면형 ASA층으로 구현 하였다. 전기적, 광학적으로 ASA 전도체 구조를 분석하기 위해, 표면장력을 통한 평면형 구조 유지 시, 소금물 두께에 따른 면저항과 광투과도를 분석 하였다. 소금물을 이용한 투명 평면형 다이폴 안테나는 UHF(Ultra high frequency) 대역(470-771 MHz)에서 1.72 dBi의 평균 방사이득 및 74 %의 방사효율을 가지며, 향후 소금물을 이용한 평면형 투명안테나로써의 활용 가능성을 확인 하였다.
유기태양전지는 친환경 에너지 소스로써 저가 대량 생산이 가능하고 특히 유연한 기판에 적용이 가능하여 많은 관심을 받고 있다. 그럼에도 불구하고 기존에 사용되는 indium tin oxide (ITO)의 사용으로 인한 유연성 부족으로 대체되는 투명전극의 개발이 요구되어지고 있다. 이로 인해 carbon nanotubes, graphene, thin metals, metal grids, and conducting polymers 등이 연구되고 있으며, 이중 Silver nanowires (Ag NWs)를 이용한 방식도 많은 관심과 함께 전기광학적 특성에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 유기전자소자에 사용되기에는 몇 가지 문제점이 발생하는데 이를 해결하기 위한 노력이 다양하게 이루어지고 있다. 특히 다양한 물질의 혼합을 통해 개선하고자 하는 노력이 증가하고 있는데 적층구조의 전도성필름 형성을 통해 ITO-free OPVs에서 Ag nanowire를 transparent conductive electrodes로 활용하였다. Ag NWs층과 PEDOT:PSS layer의 복합화를 통해 저가의 ITO-free OPVs용 transparent anodes가 가능해졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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