• 제목/요약/키워드: flexible solar cell

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금속 연성기판재의 열팽창 특성이 Si 박막 층에 미치는 영향 (The effects of thermal expension properties of flexible metal substrates on the Si thin film)

  • 이민수;임태홍
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.367-369
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    • 2009
  • 플렉서블 태양전지용 연성기판재에는 플라스틱재와 금속재가 있다. 기존의 연성기판인 플라스틱의 경우 열과, 내구성, 화학약품에 약하다는 단점이 있으며, 금속기판은 높은 생산원가, 박판화의 어려움 등의 문제를 안고 있다. 일반적으로 기판재와 cell을 구성하는 반도체 층의 열팽창 거동 차이에 의한 열 변형이 태양전지의 공정안정성에 영향을 주는 것으로 알려져 있으며, cell을 구성하는 반도체 층과 열팽창 거동이 유사한 금속기판재의 적용이 필요하다. Si 박막 태양전지의 경우 Si 열팽창 거동과 비슷한 특성을 갖는 기판재의 개발이 필요하다. 전주법을 적용하여 조성이 다른 Ni계 합금의 열팽창 거동을 TMA 장비를 사용하여 측정하였다. 그리고 전산해석 Tool을 활용하여 가상의 Si 박막 태양전지 제조공정을 설정하고 고온 공정온도에서 상온으로 냉각시 발생되는 층간 열변형 연구를 수행하였고 열팽창 거동이 다른 합금 상에 Si층을 증착하여 열 충격에 의한 결함 발생여부를 관찰하였다.

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스프레이코팅법에 의한 패시베이션 박막이 플렉시블 CIGS 태양전지의 특성에 미치는 영향 (Effects of Passivation Thin Films by Spray Coatings on Properties of Flexible CIGS Solar Cells)

  • 이상희;박병민;김기홍;장영철;피재호;장호정
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.57-61
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    • 2016
  • $Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) 휨성 태양전지의 셀을 보호하기 위하여 스프레이 코팅방법에 의해 수분과 공기로부터의 보호막을 형성하고 그 전기적, 광학적 특성을 평가하였다. 일반적으로 CIGS 휨성 태양전지의 소자층을 보호하기 위해서 EVA(ethylene-vinyl acetate) 필름을 라미네이션 장비를 통하여 여러 겹 보호막을 형성함으로써 복잡한 공정으로 인해 원가상승의 요인으로서 작용한다. 본 연구는 휨성 CIGS 태양전지의 보호막을 라미네이션 박막공정 대신에 간단한 스프레이 코팅공정을 통한 패시베이션(passivation) 박막층을 형성함으로써 CIGS 태양전지 무게의 경량화와 공정시간 단축 연구를 진행하였다. 패시베이션 박막층으로는 PVA(polyvinyl alcohol), SA(sodium alginate) 물질에 $Al_2O_3$ 나노 입자를 첨가하여 유 무기 복합 용액을 사용하였다. 스프레이 코팅된 소자에 비해 에너지 변환 효율특성 62.891 gm/[$m^2-day$]의 비교적 양호한 습기 차단 특성을 나타내었다.

플렉서블 전자소재 산업 동향 (Flexible Electronic Materials Industry Trend)

  • 박종문;이수연;노태문;이정익;이진호
    • 전자통신동향분석
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    • 제36권3호
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    • pp.65-75
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    • 2021
  • In the era of the 4th industrial revolution, interest in flexible devices is increasing for information and communication technology electronic products. This is a hot technology field in which competition is intensifying to preoccupy the global market for flexible electronic devices because of the many advantages of ultra-lightweight, flexibility, design diversity, high applicability, and low cost. Some flexible electronic products have been commercialized in Korea, but they are still inadequate in terms of price versus performance, so technology development is required continuously. Particularly, the development of flexible electronic materials is emerging as a key factor for flexible electronic device applications. In this study, we will look into the flexible electronic material technology and industry trends following the trend of flexible technology changes in the display, secondary battery, and solar cell, which has emerged as national core industry and has secured global competitiveness. In addition, I want to introduce the Flexible Electronic Material Center, which was established to foster the flexible electronic material industry.

Metal-induced Crystallization of Amorphous Semiconductor on Glass Synthesized by Combination of PIII&D and HiPIMS Process

  • Jeon, Jun-Hong;Choi, Jin-Young;Park, Won-Woong;Moon, Sun-Woo;Lim, Sang-Ho;Han, Seung-Hee
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.286-286
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    • 2011
  • 최근 폴리머를 기판으로 하는 Flexible TFT (thin film transistor)나 3D-ULSI (three dimensional ultra large-scale integrated circuit)에서 높은 에너지 소비효율과, 빠른 반응 속도를 실현 시키기 위해 낮은 비저항(resistivity)을 가지며, 높은 홀 속도(carrier hall mobility)를 가지는 다결정 반도체 박막(poly-crystalline thin film)을 만들고자 하고 있다. 이를 실현 시키기 위해서는 높은 온도에서 장시간의 열처리가 필요하며, 이는 폴리머 기판의 문제점을 야기시킬 뿐 아니라 공정시간이 길다는 단점이 있었다. 이에 반도체 박막의 재결정화 온도를 낮춰주는 metal (Al, Ni, Co, Cu, Ag, Pd etc.,)을 이용하여 결정화 시키는 방법이 많이 연구 되어지고 있지만, 이 또한 재결정화가 이루어진 반도체 박막 안에 잔여 금속(residual metal)이 존재하게 되어 비저항을 높이고, 홀 속도를 감소시키는 단점이 있다. 이에 본 실험은 HiPIMS (High power impulse magnetron sputtering)와 PIII and D (plasma immersion ion implantation and deposition) 공정을 복합시킨 프로세스로 적은양의 금속이온주입을 통하여 재결정화 온도를 낮췄을 뿐 아니라, 잔여 하는 금속의 양도 매우 적은 다결정 반도체 박막을 만들 수 있었다. 분석 장비로는 박막의 결정화도를 측정하기 위해 GAXRD (glancing angle X-ray diffractometer)를 사용하였고, 잔여 하는 금속의 양과 화학적 결합 상태를 알아보기 위해 XPS를 통해 분석을 하였다. 마지막으로 홀 속도와 비저항을 측정하기 위해 Hall measurement와 Four-point prove를 사용하였다.

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Na이 CIGS 박막 태양전지에 미치는 영향에 관한 연구 (Effects of Na on CIGS thin film solar cell)

  • 김재웅;김대성;김태성;김진혁
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.62.1-62.1
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    • 2010
  • CIS(CuInSe2)계 화합물 태양전지는 높은 광흡수계수와 열적 안정성 및 조성 조절을 통한 밴드갭 조절이 용이해 고효율 박막 태양전지로 각광 받고 있다. 또한 CIGS 태양전지는 기존의 유리기판 대신 유연한 기판을 사용해 flexible 태양전지 제조가 가능하다. 이러한 유연기판은 보통 stainless steel과 같은 금속 기판이 많이 사용되는데 기존의 soda-lime glass 기판과는 달리 금속기판에는 Na이 첨가되어 있지 않아 별도의 Na첨가를 필요로 한다. Na은 CIGS 흡수층의 조성조절을 용이하게 하여 태양전지의 변환 효율을 향상시키는 역할을 한다. 본 연구에서 기판은 Na이 첨가되어있지 않은 corning glass를 사용 하였으며 NaF를 이용해 Mo가 증착된 기판에 NaF의 두께를 달리하며 증착해 CIGS 흡수층의 grain 사이즈를 비교 하였으며 그 후 태양전지 소자를 제조해 광전특성을 분석하였다. 후면 전극으로 약60nm 두께의 Mo를 DC Sputtering 방법을 이용해 증착 하였다. buffer층으로는 약 50nm의 CdS층을 CBD방법을 이용하여 제조 하였으며 TCO 층으로 약 50nm의 i-ZnO와 약 450nm의 Al-ZnO를 RF Sputtering방법으로 증착 하였다. 마지막으로 앞면 전극으로 약 $1{\mu}m$의 Al을 Thermal Evaporation방법으로 증착하였다. 태양전지 소자의 면적은 $0.49cm^2$로 효율을 비교 분석하였다.

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i/p 계면 특성에 따른 nip 플렉서블 미세결정질 실리콘 박막 태양전지의 특성 연구 (Study on the influence of i/p interfacial properties on the cell performance of flexible nip microcrystalline silicon thin film solar cells)

  • 장은석;백상훈;장병열;이정철;박상현;이영우;조준식
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.128.2-128.2
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    • 2011
  • 스테인레스 스틸 유연기판 위에 플라즈마 화학기상 증착법 (plasma enhanced chemical vapor deposition)을 이용하여 nip 구조의 미세결정질 실리콘 박막 태양전지 (microcrystalline silicon thin film solar cell)를 제조하고 i ${\mu}c$-Si:H광 흡수층과 p ${\mu}c$-Si:H 사이에 i a-Si:H 버퍼 층을 삽입하여 i/p 계면특성을 개선하고 이에 따른 태양전지 성능특성 변화를 조사하였다. ${\mu}c$-Si:H 박막으로 이루어진 i/p 계면에서의 구조적, 전기적 결함은 태양전지 내에서 생성된 캐리어의 재결합과 shunt resistance 감소를 초래하여 개방전압 (open circuit voltage) 및 곡선 인자 (fill factor)를 감소시키는 것으로 알려졌다. 제조된 미세결정질 실리콘 박막 태양전지는 SUS/Ag/ZnO:Al/n ${\mu}c$-Si:H/i ${\mu}c$-Si:H/p ${\mu}c$-Si:H 구조로 제작되었으며 i/p 계면 사이의 i a-Si;H 버퍼층 두께를 변화시키고 이에 따른 태양전지의 특성을 조사하였다. 태양전지의 구조적, 전기적 특성 변화는 Scanning Electron Microscope (SEM), UV-visible-nIR spectrometry, Photo IV와 Dark IV를 통하여 조사하였다.

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TTIP가 첨가된 저온소성용 TiO2 Paste를 이용한 DSSC의 효율 특성 (Efficiency Characteristics of DSSC Using TiO2 Paste for Low Temperature Annealing with TTIP)

  • 권성열;심창수;양욱
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제32권1호
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    • pp.53-57
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    • 2019
  • Recently, the application field of solar panels is increasing. Accordingly, the demand for flexible devices is also steadily increasing. It is therefore necessary to develop $TiO_2$ paste for low-temperature annealing for flexible DSSC fabrication. In this study, the $TiO_2$ paste for low-temperature annealing with varying molar ratio of titanium isopropoxide (TTIP) was prepared, and DSSC was fabricated and its characteristics were compared. As a result, there was no deformation of the particles on the surface in the SEM data. However, the highest open circuit voltage, short circuit current, and fill factor were measured in the DSSC unit cell prepared by adding 0.5 mol of TTIP to the $TiO_2$ paste, and the highest efficiency was 4.148%.

Innovation for Future

  • Koenig, Juergen
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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    • pp.7-7
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    • 2009
  • This presentation will introduce Merck's investments for business to support the future market growth as "trendsetter contributor". As the world's oldest phamaceutical & chemical company, Merck has made the seamless investment for innovation. The investment for the new technologies is being continued for new LC materials, OLED material, organic electronic materials for flexible display, more environment friendly products of cell Etching Solutions to Solar Cell makers and variety of high-efficiency phosphors for LED applications. These investment portfolio is well in line with future business environment driving for eco-friendly, thin, fast, low power consumption."

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하이브리드 타입 솔라셀 기판 이송용 로봇 진동 제어 (Vibration Control of the Hybrid Type Solar Cell Substrate Handling Robot)

  • 박동일;박철훈;박주한;정광조
    • 한국정밀공학회지
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    • 제30권9호
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    • pp.909-913
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    • 2013
  • Various types of large substrate handling robots are used in the thin file solar cell manufacturing line as well as LCD or PDP production line. Because the robot handles the heavy substrate at high speed, there are some issues such as vibration control and the optimal design of arms and forks. As the substrate becomes larger and heavier, robot systems are also larger and the vibration issue of the robot end-effector becomes more important. In the paper, we established the robot modeling and the control architecture including the flexible part such as forks. Then, we performed dynamic simulation in the various condition and analyzed the characteristics of the fork vibration. We can reduce the vibration using the trajectory planning and input shaping algorithm and it was proved by experiment.

PV 일체형 차세대 스마트 윈도우 기술개발 동향 (Technology Development Trends of Self-Powered Next Generation Smart Windows)

  • 변선호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제28권12호
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    • pp.753-764
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    • 2015
  • Among several types of energy saving smart window technologies, the leader, the dynamic EC (electrochromic) window one needs integrated PV (photovoltaics), to minimize expensive electrical wiring as well as to obviate the need for external energy. Self-powered smart windows were reviewed according to PV types used. DSSCs (dye sensitized solar cells) were found to be compatible with EC cells, to have several categories of next generation smart windows such as PECCs (photoelectrochromic cells), PVCCs (photovoltachromic cells), EC polymer PECCs. In addition silicon solar cells and third generation solar cells were investigated. They are summarized in a table showing their advantages and disadvantages respectively for a fast comparison. The strategy to expedite the commercialization of these next generation smart windows includes developing retrofit smart window coverings for use on flexible polymer substrates adhered to the inside surface of a window and easily replaced after use for upto 10 years.