• 제목/요약/키워드: bandgap

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삼중접합 태양전지에서 Intrinsic Layer 밴드갭 가변을 통한 태양전지 고효율화 시뮬레이션 (Optimization of I layer bandgap for efficient triple junction solarcell by ASA simulation)

  • 강민호;장주연;백승신;이준신
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.64.1-64.1
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    • 2011
  • 다중접합 태양전지는 흡수대역이 다른 juntion으로 구성되어, 각각의 태양전지 간의 전류정합(current matching)이 효율 향상에 중요하다. 본 실험에서는 Top cell에 i-a-Si:H(Thinckness:100nm), Middle cell에는 i-a-SiGe:H(Thickness:800nm)을 적용하였고, bottom cell에는 i-${\mu}c$-Si:H(Thickness:1800nm), 수광부의 p-layer에 에 SiOx을 이용하여 triple juntion amorphous silicon solar cell(삼중접합태양전지)을 구현하였다. 이를 최적화 시키기 위해 ASA simulation을 이용하여 각 Cell의 intrinsic layer의 밴드갭을 가변하였다. 가변 결과 i-a-Si:H : 1.85 eV, i-a-SiGe:H: 1.6 eV, i-${\mu}c$-Si:H: 1.4 eV에서 태양전지 효율 14.5 %을 기록 하였다. 본 연구를 통해 Triple juntion cell에서의 intrinsic layer의 밴드갭 최적화를 구현해 볼 수 있었다.

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Photovoltaic characteristics of Si quantum dots solar cells

  • Ko, Won-Bae;Lee, Jun-Seok;Lee, Sang-Hyo;Cha, Seung-Nam;Hong, Jin-Pyo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.489-489
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    • 2011
  • The effect of Si quantum dots for solar cell appications was investigated. The 5 ~ 10 nm Si nanoparticle was fabricated on p-type single and poly crystalline wafer by magnetron sputtering and laser irradiation process. Scanning electron microscopy (SEM), atomic force measurement (AFM) and transmission electron microscopy (TEM) images showed that the Si QDs array were clearly embedded in insulating layer ($SiO_2$). Photoluminesence (PL) measurements reliably exhibited bandgap transitions with every size of Si QDs. The photo-current measurements were showed different result with size of QD and number of superlattice.

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수용액기반 Cu-In-Se 나노입자 합성

  • 최영우;이동욱;용기중
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.368-368
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    • 2011
  • I-III-VI족 화합물반도체인 CuInSe2(CIS)는 1.02 eV 직접천이형 bandgap을 가지고 있으며 높은 광흡수 계수($1{\times}10^5\;cm^{-1}$)를 가지고 있어 박막형태양전지의 광흡수층으로 많이 사용되고 있다. 특히 저비용, 대면적화, 고효율의 태양전지 구현을 위해 CIS 나노입자를 합성하고 용매에 분산시켜 Ink화하는 연구가 진행되고 있다. 하지만 기존의 CIS 나노입자합성에 사용되는 수열합성법은 독성이 강하고 고비용의 용매를 사용하는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하고자 수용액기반의 수열합성법과 열처리과정을 통하여 CIS 나노입자를 합성하였다. 합성된 나노입자를 XRD, EDAX, SEM, TEM 분석을 통하여 CIS가 합성된 것을 확인하였다.

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A Computational Study for Designing Electrical Contacts to MoS2 Monolayers

  • 김휘수;하현우
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제3회(2014년)
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    • pp.478-482
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    • 2014
  • Graphene have renewed considerable interest in inorganic, two-dimensional materials for future electronics. However, graphene does not have a bandgap, it is limited to apply directly to transistors and logic devices. Hence, other layered materials such as molybdenum disulphide ($MoS_2$) have been investigated to address this challenge. Here, we find that the nature of contacts plays a more important role than the semiconductor itself. In order to understand the nature of $MoS_2$/metal contacts, we perform density functional theory electronic structure calculations based on linear combination of atomic for the geometry, bonding, binding energy, PDOS, LDOS and electronic structure. We choose Au as a contact metal because it is the most common contact metal. In this paper, we demonstrate $MoS_2$/Au contacts have a more promising potential in flexible nanoelectronics than $MoS_2$ itself.

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Enhancement of TMD FET performance according to 2H-MoS2 monolayer structure

  • 최준행;정구혁
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제6회(2017년)
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    • pp.437-440
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    • 2017
  • 본 논문에서는 Edison simulation을 이용하여 2D TMD(Transition Metal Dichalcogenides)물질인 $MoS_2$의 monolayer 구조에서 화학/물리적 특성 분석을 통해 대칭 구조인 $2H-MoS_2$의 안정성과 1.8 eV의 direct bandgap을 추출하여 전자재료로서의 가치를 확인하였다. 또한 Edison TMD FET 소자 특성 simulation을 이용하여 $2H-MoS_2$ 결정 면의 이방성으로 인한 소자 성능의 변화를 확인 하였고, 최적의 결정 면에서 최적화된 소자를 설계하여 29.6% 개선된 $I_{on}/I_{off}$ 값과 32.6% 개선된 mobility 값을 추출하였다.

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The Effect of Sulfurization Temperature on CuIn(Se,S)2 Solar Cells Synthesized by Electrodeposition

  • 김동욱;윤상화;유봉영
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.97-97
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    • 2014
  • The properties of thin film solar cells based on electrodeposited $CuIn(Se,S)_2$ were investigated. The proposed solar cell fabrication method involves a single-step $CuInSe_2$ thin film electrodeposition followed by sulfurization in a tube furnace to form a $CuIn(Se,S)_2$ quaternary phase. A sulfurization temperature of $450-550^{\circ}C$ significantly affected the performance of the $CuIn(Se,S)_2$ thin film solar cell in addition to its composition, grain size and bandgap. Sulfur(S) substituted for selenium(Se) at increasing rates with higher sulfurization temperature, which resulted in an increase in overall band gap of the $CuIn(Se,S)_2$ thin film. The highest conversion efficiency of 3.12% under airmass(AM) 1.5 illumination was obtained from the $500^{\circ}C$-sulfurized solar cell. The highest External Quantum Efficiency(EQE) was also observed at the sulfurization temperature of $500^{\circ}C$.

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Study on Wave Absorption of 1D-/2D-Periodic EBG Structures and/or Metamaterial Layered Media as Frequency Selective Surfaces

  • Kahng, Sung-Tek
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제9권1호
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    • pp.46-52
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    • 2009
  • This paper conducts a study on the frequency-dependent filtering and blocking effects of a variety of periodic structures, dubbed frequency selective surface(FSS). The periodic structures of interest are 1D and 2D repeated patterns of metal patches or slots sitting on the interface between the two different regions in the layered media which will show the capacitive or inductive behaviors and incorporated with the electromagnetic bandgap(EBG) geometry as another stratified media. Besides the normal substances so called double positive(DPS)-type in the layered media, metamaterials of double negative(DNG) are considered as layering components on the purpose of investigating the unusual electromagnetic phenomena. Frequency responses of transmission(absorption in terms of scattering) and reflection will be calculated by a numerical analysis which can be validated by the comparison with the open literature and demonstrated for the periodic structures embedding metamaterials or not. Most importantly, numerous examples of FSS will present the useful guidelines to have absorption or reflection properties in the frequency domain.

분위기 산소압변화에 따른 ZnO박막의 UV발광 특성분석 (UV Emission Characterization of ZnO Thin Films Depending on the Variation of Oxygen Pressure)

  • 백상혁;이상열;진범준;임성일
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권2호
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    • pp.103-106
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    • 2000
  • ZnO is a wide-bandgap II-IV semiconductor and has a variety of potnetial applications. ZnO exhibits good piezoelectric, photoelectric and optical properties, and is a good candidate for an electroluminescence device. ZnO films have been deposited on (001) sapphire by PLD technique. Nd:YAG pulsed laser was operated at a wavelength of $\lambda=355nm$. The ZnO films were deposited at oxygen pressures from base to 500 mTorr. The substrate temperatures was increased from $200^{\circ}C\; to\;700^{\circ}C$ films showed strong UV emission by increasing the partial oxygen pressure. We have investigated the relationship between partial oxygen pressure and the intensity of UV emission.

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SiCqksehcp 기술현황과 전망 (Status of Silicon Carbide as a Semiconductor Device)

  • 김은동
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제14권12호
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    • pp.11-14
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    • 2001
  • 반도체 동작시에 파워 손실을 최소화하는 것은 2000년대의 에너지, 산업전자, 정보통신 산업분야에서의 가장 주요한 요구 사항중의 하나이다. 실리콘계 반도체 소자들은 완전히 새로운 구동기구의 소자가 개발되지 않는 한, 실리콘 재료의 낮은 열전도율이나 낮은 절연파괴전계와 같은 물리적 특성한계 때문에 이러한 요구를 만족시키는 것이 불가능한 실정이다. 따라서 21세기를 위한 대안으로 고열전도율의 WBG(Wide Band-Gap) 물질 그 중에서도 탄화규소(SiC) 반도체가 제시되고 있다. SiC 반도체는 실리콘에 비하여 밴드 갭(band gap: E$_{g}$)이 높을 뿐만이 아니라 절연파괴강도(E$_{B}$)가 한 자릿수 이상 그리고 전자의 포화 drift 속도, V$_{s}$ 및 열전도도 k가 3배 가량 크다. 따라서 SiC는 고온 동작 내지는 고내압, 대전류, 저손실 반도체를 제작하는데 아주 유리하다. 본고에서는 응용성이 넓고, 단결정 제조가 비교적 용이한 SiC 반도체의 기술현황에 대하여 살펴보고자 한다.

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