• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.337.2-337.2
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• 2016

역 구조 유기태양전지는 가격이 저렴하고 우수한 경량성, 간단한 제조공정 그리고 휘어짐이 가능한 소자를 제작할 수 있는 것이 큰 장점이다. 또한, 광활성층과 전극 사이에 표면개질 물질을 도입하여 에너지장벽을 줄임으로써 소자 전반적인 전하수송을 증가시킬 수 있게 되었다. 나아가 용액공정과 저온 공정을 통해 유기 광전자소자의 roll-to-roll 대면적화 기술을 기반으로 가격대비 성능을 개선시켰다. 본 연구에서는 CdSe 또는 CdSe@ZnS 양자점을 표면개질 유기물질인 polyethylenimine ethoxylated (PEIE)에 정전기적 인력의 결합을 통한 양자점 단일층을 얻었고 이는 전기수송층, 광흡수층 그리고 표면플라즈몬 공명(Surface plasmon resornace)의 역할을 수행하게 되면서 태양전지 전반적인 성능 향상을 관찰 할 수 있었고 양자점 단일층으로 인해 20%가 증가된 에너지변환효율 얻었다. 또한 단일층으로 형성된 CdSe 또는 CdSe@ZnS 양자점 은 $F{\ddot{o}}rster$ resonance energy transfer (FRET) 메커니즘을 통해 PC60BM과 P3HT의 Photo luminescence 세기를 99% 감쇄시켰고, CdSe 양자점을 유기 광활성층인 PTB7:PC71BM에 적용하여 8.1%의 수치를 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.106.1-106.1
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• 2011

The Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) thin film solar cells have been achieved until almost 20% efficiency by NREL. These solar cells include chemically deposited CdS as buffer layer between CIGS absorber layer and ZnO window layer. Although CIGS solar cells with CdS buffer layer show excellent performance, the short wavelength response of CIGS solar cell is limited by narrow CdS band gap of about 2.42 eV. Taking into consideration the environmental aspect, the toxic Cd element should be replaced by a different material. Among Cd-free candidate materials, the CIGS thin film solar cells with ZnS buffer layer seem to be promising with 17.2%(module by showa shell K.K.), 18.6%(small area by NREL). However, ZnS/CIGS solar cells still show lower performance than CdS/CIGS solar cells. There are several reported reasons to reduce the efficiency of ZnS/CIGS solar cells. Nakada reported ZnS thin film had many defects such as stacking faults, pin-holes, so that crytallinity of ZnS thin film is poor, compared to CdS thin film. Additionally, it was known that the hetero-interface between ZnS and CIGS layer made unfavorable band alignment. The unfavorable band alignment hinders electron transport at the heteo-interface. In this study, we focused on growing defect-free ZnS thin film and for favorable band alignment of ZnS/CIGS, bandgap of ZnS and CIGS, valece band structure of ZnS/CIGS were modified. Finally, we verified the photovoltaic properties of ZnS/CIGS solar cells.

• 전기화학회지
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• 제10권4호
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• pp.262-264
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• 2007

This paper describes a two-step approach for the electrochemical deposition of CdZnS thin films on the polycrystalline Au electrode. Initially, an Au substrate is electrochemically modified with a sulfur layer. In the second step, the layer is electroreduced to $S^{2-}$ in the electrolyte dosed with the requisite amount of $Cd^{2+}$ and $Zn^{2+}$ ions to generate CdZnS films in situ. This approach was validated using a combination of linear sweep voltammetry and electrochemical quartz crystal microgravimetry. Thus synthesized CdZnS thin films have different composition depending on the composition of electrolytes. CdZnS thin films are characterized by energy-dispersive X-ray analysis and Raman spectroscopy.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.40-40
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• 2010

CdSe nanocrystals (NCs) have been decorated on singlewalled carbon nanotubes (SWCNTs) by combining a method of chemically modified substrate along with gate-bias control. CdSe/ZnS core/shell quantum dots were negatively charged by adding mercaptoacetic acid (MAA). The silicon oxide substrate was decorated by octadecyltrichlorosilane (OTS) and converted to hydrophobic surface. The negatively charged CdSe NCs were adsorbed on the SWCNT surface by applying the negative gate bias. The selective adsorption of CdSe quantum dots on SWCNTs was confirmed by confocal laser scanning microscope. The measured photocurrent clearly demonstrates that CdSe NCs decorated SWCNT can be used for photodetector and solar cell that are operable over a wide range of wavelengths.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제13권3호
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• pp.1-8
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• 2000

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.298-299
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• 2010

Cu(In, Ga)Se2 (CIGS) 박막 태양전지는 Soda lime glass/Mo/CIGS/CdS/ZnO/ITO/Al 의 구조를 가지고 있다. CIGS 화합물은 direct bandgap 구조를 하고 있으며, 광흡수율이 다른 어떤 물질들 보다 뛰어나 박막으로도 충분히 태양광을 흡수할 수 있다. 또한 Ga의 도핑 농도에 따른 밴드갭 조절도 가능하다. 이러한 성질들로 인해 현재 박막태양전지로서 20.1%의 최고효율을 가지고 있다.[1] CIGS 박막 태양전지에서 p-CIGS layer와 스퍼터링으로 증착되는 n-ZnO layer사이의 buffer 층으로 chemical bath deposition (CBD)-CdS 박막을 주로 사용한다. CBD-CdS 박막은 n-ZnO 스퍼터로 증착 시킬 때, CIGS 층의 손상을 최소화하고, 이 두 층 사이에서의 격자상수와 밴드갭의 차이를 줄여주어 CIGS 박막태양전지의 효율을 증가 시키는 역할을 한다. 하지만, Cd (카드뮴)의 심각한 독성과 낮은 밴드갭(2.4eV)으로 인해 CIGS 층에서의 광흡수율을 줄여, CdS를 대체할 새로운 buffer 층의 필요성이 대두되었다.[2] 그 대안으로 ZnS, Zn(O, S, OH), (Zn, Mg)O, In2S3 같은 물질이 연구되고 있다. 현재 CBD-ZnS를 buffer 층으로 사용한 CIGS 박막태양전지의 효율은 최고 18.6%로 CBD-CdS의 최고효율보다는 약 1.5% 낮지만, ZnS가 높은 밴드갭(3.7~3.8eV)과 Cd-free 물질이라는 점에서 CdS를 대체할 물질로 각광받고 있다. 본 연구에서는 기존의 CdS 박막을 제조하는 방법과 같은 방법인 CBD를 이용하여 ZnS 박막을 제조하였다. ZnS 박막을 제조하기 위해서는 Zinc sulfate, Thiourea, 암모니아가 사용된다. 암모니아의 mol 농도에 따른 CBD-ZnS/CIGS 박막태양전지의 효율 변화를 관찰하기 위해 암모니아의 mol 농도는 1 mol, 2 mol, 3 mol, 4 mol, 5 mol, 6 mol, 그 이상의 과량을 사용하여 실험하였다. 실험 결과, 암모니아농도 5 mol에서 효율 13.82%를 확인할 수 있었다. 최고효율을 보인 조건인 암모니아 농도가 5 mol 일 때, Voc는 0.602V, Jsc는 33.109mA/cm2, FF는 69.4%를 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.289.1-289.1
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• 2014

In this study, we made a organic thin film device in MIS(Metal-Insulator-Semiconductor) structure by using PVP (Poly vinyl phenol) as a insulating layer, and CdSe/ZnS nano particles which have a core/shell structure inside. We dissolved PVP and PMF in PGMEA, organic solvent, then formed a thin film through a spin coating. After that, it was cross-linked by annealing for 1 hour in a vacuum oven at $185^{\circ}C$. We operated FTIR measurement to check this, and discovered the amount of absorption reduced in the wave-length region near 3400 cm-1, so could observe decrease of -OH. Boonton7200 was used to measure a C-V relationship to confirm a properties of the nano particles, and as a result, the width of the memory window increased when device including nano particles. Additionally, we used HP4145B in order to make sure the electrical characteristics of the organic thin film device and analyzed a conduction mechanism of the device by measuring I-V relationship. When the voltage was low, FNT occurred chiefly, but as the voltage increased, Schottky Emission occurred mainly. We synthesized CdSe/ZnS and to confirm this, took a picture of Si substrate including nano particles with SEM. Spherical quantum dots were properly made. Due to this study, we realized there is high possibility of application of next generation memory device using organic thin film device and nano particles, and we expect more researches about this issue would be done.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제19권4호
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• pp.6-10
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• 2020

The silver nanowires (AgNWs) were synthesized by the conventional polyol process, which revealed 25 ㎛ and 30 nm of average length and diameter, respectively. The synthesized AgNWs were applied to the CdSe/CdZnS quantum dot (QD) based transparent light-emitting device (LED). The device using a randomly networked AgNWs electrode had some problems such as the high threshold voltage (for operating the device) due to the random pores from the networked AgNWs. As a method of improvement, a composite electrode was formed by overlaying the ZnO:Ga on the AgNWs network. The device used the composite electrode revealed a low threshold voltage (4.4 Vth) and high current density compared to the AgNWs only electrode device. The brightness and current density of the device using composite electrode were 55.57 cd/㎡ and 41.54 mA/㎠ at the operating voltage of 12.8 V, respectively, while the brightness and current density of the device using (single) AgNWs only were 1.71 cd/㎡ and 2.05 mA/㎠ at the same operating voltage. The transmittance of the device revealed 65 % in a range of visible light. Besides the reliability of the devices was confirmed that the device using the composite electrode revealed 2 times longer lifetime than that of the AgNWs only electrode device.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.151-155
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• 2014

We have developed quantum dot light emitting diodes (QD-LEDs) using a InP/ZnSe/ZnS multi-shell QD emission layer. The hybrid structure of organic hole transport layer/QD/organic electron transport layer was used for fabricating QD-LEDs. Poly(4-butylphenyl-diphenyl-amine) (poly-TPD) and tris[2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl]borane (3TPYMB) molecules were used as hole-transporting and electron-transporting layers, respectively. The emission, current efficiency, and driving characteristics of QD-LEDs with 50, 65 nm thick 3TPYMB layers were investigated. The QD-LED with a 50 nm thick 3TPYMB layer exhibited a maximum current efficiency of 1.3 cd/A.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.369-369
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• 2011

양자점 감응형 태양전지는 가시광 영역을 흡수, 이용할 수 있는 광감응 물질로 무기물 양자점을 사용하며, 이 경우 나노미터 크기의 무기물 양자점으로 인한 양자제한 효과 (quantum confinement effect)에 의해 양자점의 사이즈 조절 만으로 밴드갭을 조절할 수 있어 광학적 특성 조절이 용이하며, 하나의 광자를 흡수하여 두개 이상의 전자-정공쌍을 만들 수 있는 (multiple exciton generation) 가능성이 있어 기존 태양전지가 가지는 이론적 한계효율(Shockley-Queisser limit)을 뛰어넘을 수 있다. 본 연구에서는 양자점 및 염료 감응형 태양전지분야에서 가장 많이 사용되고 있는 TiO2 다공성 필름이 아닌, ZnO 나노선 구조를 이용하여 양자점 감응형 태양전지를 제작하였다. ZnO의 경우 TiO2보다 높은 전자이동도를 가지며, 나노선 구조가 바닥전극까지 수직 연결된 1차원의 전자전달경로를 제공하여 결과적으로 광전자 포집에 유리하다. 또한, CdS, CdSe 양자점을 동시에 사용하여 광흡수 범위를 가시광 전 영역으로 확장하였으며, 계단형 밴드구조를 통해 광전자-정공 분리 및 포집을 용이하게 하였다. 더 나아가 전해질의 조성, 나노선의 길이 등 다양한 부분을 조절하면서 각 변수가 소자의 효율에 미치는 영향을 관찰하였다.