• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.453.2-453.2
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• 2014

그래핀을 수직으로 성장한 형태인 탄소나노월(Carbon nanowall; CNW)은 탄소를 바탕으로 하는 다른 나노물질에 비해 표면적이 상당히 넓은 물질로 전극에 활용하여 소자 성능향상을 기대 할 수 있다. 또한 탄소를 기반으로 하는 나노 구조물중에서 가장 높은 표면밀도를 가진다. CNW를 차세대 염료감응형 태양전지(Dye sensitised solar cells; DSSC)의 상대전극으로 사용한다면 기존대비 광변환 효율을 향상시킬 수 있어 새로운 상대전극으로 활용 가능하다. 또한 CNW는 다른 촉매 없이 직접성장이 가능함으로 불순물 제거공정이 필요하지 않고, 공정시간이 짧아 대량생산에 용의하다. 본 연구에서는 마이크로웨이브 PECVD 장비를 사용하고 메탄(CH4)을 반응가스로 사용하여 CNW 하부전극을 제조하였다. CNW 하부전극의 광 변환효율을 관찰하기위해서 합성시간을 변화를 주었다. 제조된 DSSC의 광 변환 효율을 측정하기 위해 Solar simulator 장비를 사용하여 제작된 cells의 효율을 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.360.1-360.1
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• 2014

DSSC (Dye-Sensitized Solar Cell)의 TCO (Transparent Conductive Oxide)와 전해질 사이의 전자 재결합(Back reaction)은 DSSC의 효율을 떨어뜨리는 요소 중 하나이다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 Blocking layer로서 $TiO_2$ 가 많이 사용되어지고 있다. 본 실험에서는 $HfO_2$ 를 Blocking layer로 사용하여 전자 재결합으로 인한 효율 저하를 막기 위한 연구를 진행하였다. 기존 $TiO_2$ 대비 $HfO_2$는 큰 에너지 밴드갭을 가지고 있어, TCO와 전해질 사이에 전자 재결합을 줄여주는 역할을 하기 때문에 DSSC의 효율 향상을 확인할 수 있다. 효율 측정은 1sun (100 mW/cm, AM1.5)조건에서 solar simulator를 이용하여 측정 했으며, 전자 재결합 감소는 Dark Current, EIS (Electrochemical Impedance spectroscopy)의 측정을 통하여 확인하였다. $HfO_2$를 이용한 blocking layer를 염료 감응 태양전지에 적용하면, 전자 재결합에 의한 손실을 줄여 성능적 측면에서 개선 가능할 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.12 no.3
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• pp.182-192
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• 2003

A new Monte Carlo (MC) simulator for electron beam lithography process in the multi-layer resists and compound semiconductor substrates has been developed in order to fabricate and develop the high-speed PHEMT devices for millimeter-wave frequencies. For the accurate and efficient calculation of the transferred and deposited energy distribution to the multi-component and multi-layer targets by electron beams, we newly modeled for the multi-layer resists and heterogeneous multi-layer substrates. By this model, the T-shaped gate fabrication process by electron beam lithography in the PHEMT device has been simulated and analyzed. The simulation results are shown along with the SEM observations in the T-gate formation process, which verifies the new model in this paper.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.10 no.1
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• pp.72-80
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• 2001

In this paper, we present a systematic method of extracting the input parameters of poly-Si TFT(Thin-Film Transistor) for Spice simulations. This method has been applied to two different types of poly-Si TFTs such as ELA (Excimer Laser Annealing) and SMC (Silicide Mediated Crystallization) with good fitting results to experimental data. Among the Spice circuit simulators, the PSpice has the GUI(graphic user interface) feature making the composition of complicated circuits easier. We added successfully the poly-Si TFT model of AIM-Spice to the PSpice simulator, and analyzed easily to compare the electrical characteristics of pixels without or with the line RC delay. In the comparative results, the ELA poly-Si TFT is superior to the SMC poly-Si TFT in the charging time and the kickback voltage for the TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.307-307
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• 2010

광포획 기술을 통하여 빛의 흡수 증가시키는 것은 고효율 비정질 실리콘 박막 태양전지 제작에 있어 매우 중요하다. 비정질 실리콘 박막 태양전지에서 일반적으로 사용되는 광포획 기술은 전면 투명전극 및 후면 반사막 표면에 패턴을 형성하는 것이며, 이때의 패턴은 불규칙하게 형성된다. 이러한 불규칙한 패턴 대신 주기적인 패턴을 형성하면 보다 효과적인 광포획 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 주기적인 패턴 형성된 유리 기판 위에 비정질 실리콘 박막 태양전지를 제작하여 태양전지의 광학적 특성 및 변환효율 변화를 살펴보았다. 먼저, 패턴이 형성된 유리 기판에 대한 광추적 전산모사를 통하여 광학적 특성 변화를 살펴보았으며, 실험을 통하여 태양전지를 제작하고 광학적 특성 및 변환효율을 측정하였다. 광추적 전산모사 결과와 실험을 통하여 얻은 결과를 비교 분석하여 유리 기판의 반사방지 및 광포획 효과를 알아보았으며, 박막형 비정질 실리콘 태양전지의 변환 효율에 대한 긍정적인 영향을 확인 할 수 있었다. 박막형 비정질 실리콘 태양전지 제작에는 PECVD가 사용되었으며, 태양전지의 광학적 특성 및 변환효율 측정에는 UV-VIS 분광기, 적분구, solar simulator 등이 사용되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.301-301
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• 2010

In order to enhance the efficiency of the organic solar cells, the effects of plasma surface treatment with using $CF_4$ and $O_2$ gas on the anode ITO were studied. The polymer solar cell devices were fabricated on ITO glasses an active layer of P3HT (poly-3-hexylthiophene) and PCBM ([6,6]-phenyl C61-butyric acid methyl ester) mixture, without anode buffer layer, such as PEDOT:PSS layer. The metallic electrode was formed by thermally evaporated Al. Before the coating of organic layers, ITO surface was exposed to plasma made of $CF_4$ and $O_2$ gas, with/without heat treatment. In order to identify the effect the surface treatment, the current density and voltage characteristics were measured by solar simulator and the chemical composition of plasma treated ITO surface was analyzed by using X-ray photoelectron spectroscopy(XPS). In addition, the work function of the plasma treated ITO surface was measured by using ultraviolet photoelectron spectroscopy(UPS). The effects of plasma surface treatment can be attributed to the removal organic contaminants of the ITO surface, to the improvement of contact between ITO and buffer layer, and to the increase of work function of the ITO.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.298-298
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• 2010

최근 태양전지 연구가 활성화 되면서 다양한 종류의 태양전지가 만들어 지고 있다. 이에 따라 태양전지를 정확하게 분석하고 평가하는 방법에 대한 중요성이 커지고 있다. 태양전지의 성능과 품질을 평가하는 방법은 인공태양광조사장치(Solar Simulator)를 사용하여 태양전지의 전류와 전압특성을 측정하는 방법, 양자효율 측정 장치(Quantum Efficiency Measurement System)를 사용하여 태양광의 파장별로 분광반응도를 측정하는 양자효율측정법 등 다양한 방법이 있다. 그 중 양자효율측정법은 태양광의 다양한 파장에 대하여 태양전지가 파장대역마다 어떠한 반응을 하는지 알 수 있고, 그에 따른 태양전지에 사용된 재료의 특성을 알 수 있게 해준다. 일반적으로 양자효율측정은 태양광 아래에서의 상황과 유사한 환경을 만들기 위해 바이어스광을 사용하고, 분광기로 AC광원을 태양전지에 조사하여 측정한다. 바이어스광의 광량 및 AC광원의 주파수에 의해 양자효율 측정결과는 달라질 수 있는데, 이는 태양전지에 사용된 물질에 따라 다른 경향을 보인다. 본 연구에서는 바이어스광과 AC 광원 주파수를 특정한 광주파수대역(100 Hz ~ 1000 Hz)에서 단결정태양전지와 다결정태양전지에 조사하여 측정하였고, 양자효율 대한 영향과 그 결과에 따른 원인을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.313.2-313.2
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• 2013

본 연구에서는 기존에 연구된 Solar Cell 보다 구조 및 제작이 단순한 $Al/Al_2O_3/Si$(100) Solar cell을 제작하여 평가하였다. 기판으로는 p-type Si(100), 0.5~2 ${\Omega}{\cdot}cm$을 사용하여 chemical cleaning 후 ALD(Atom Layer Deposition)법으로 Al2O3 터널링 절연막을 증착하였으며, 박막의 두께를 1~10 nm로 변화시켜 MIS 커패시터의 터널링 효과를 평가하였다. MIS 커패시터의 전기적 특성평가를 위해 누설전류 밀도-전계 특성은 pA meter/DC Voltage source를 사용하였고, 커패시턴스-전압특성, D-factor 특성은 precision LCR meter를 사용하였다. $Al/Al_2O_3/Si$(100) Solar cell의 특성평가를 위해 300~1100nm 파장영역에 따른 양자 효율을 평가하기 위해 Quantum Efficiency system (QE)을 사용하였고, Stanard Test Conditions 100 $mW/cm^2$, AM1.5, $25^{\circ}C$ 조건의 Voc, Isc, Jsc, FF (Fill Factor) 및 Efficiency(%)를 평가하기 위해 Solar simulator를 이용하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.318.2-318.2
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• 2013

기존의 염료감응형 태양전지(Dye Sensitized Solar Cells; DSSCs)는 최대 효율 11~12%의 광전변환효율을 가지고 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해서 광흡수 층 최적화, 상대전극의 촉매성 증대, 전해질의 산화 환원 반응 최적화 등의 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 DSSCs의 광전변환효율을 증가시키고자 기존의 투명전극 및 기판으로 사용되는 FTO(Fluor-doped Tin Oxide)를 GZO(Gallium-doped Zinc Oxide)를 사용하여 투명전극기판에 따른 계면 저항, 전류손실 등 DSSCs에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에 사용된 FTO는 ${\sim}7{\Omega}/{\square}$의 면저항과 80%이상의 투과도를 갖고 있으나 Ion-Sputtering 법으로 증착된 GZO는 열처리 과정을 통하여 $3{\sim}4{\Omega}/{\square}$의 면 저항을 나타내고 80%이상의 우수한 투과도를 가지고 있다. 이러한 두 기판의 특성 비교를 위해, UV-Visble Spectrophotometer를 사용하여 광학적 특성을 분석하고, SEM(Scanning Electron Microscope), AFM(Atomic Force Microscope)를 사용하여 표면 특성을 평가하였다. 또한 전기적 특성을 분석하기 위하여 4-Point-probe를 이용하여 면 저항을 측정하였고, DSSCs의 효율 및 Fill Factor를 분석하기 위하여 Solar Simulator의 I-V measurement를 이용하였다.

• Journal of Radiation Industry
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• v.8 no.1
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• pp.17-22
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• 2014

In this study, we prepared CdTe/CdS solar cells using a thermal vacuum evaporation method. In particular, $CdCl_2$ treatment was attempted using this same method at $400^{\circ}C$ for 30 min. The prepared CdTe/CdS solar cells were investigated using Fouier transform infrared spectrometry (FTIR), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and a solar simulator system including light absorption properties, morphological properties, and power conversion efficiency (PCE). In addition, we investigated the gamma-irradiation treatment at dose rates of 0 Gy, 500 Gy, 1 kGy, 10 kGy, and 30 kGy. The characteristics of gamma-irradiation treatment were studied based on the same method described above. In particular, it showed increased values as 0.826% higher than the non-irradiation of 0.448% from PCE analysis.