• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.28 no.3
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• pp.180-184
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• 2015

Stainless steel (SS) mesh was used to fabricate photoelectrode for flexible dye-seisitzed solar cells (DSSCs) in order to evaluate them as replacements for more expensive transparent conductive oxide(TCO). We fabricated the DSSCs with new type of photoelectrode, which consisted of flexible SS mesh coated with 100 nm thickness titanium (Ti) protective layer deposited using electron-beam deposition system. SS mesh DSSCs with protective layer showed higher efficiency than those without a protective layer. The best cell property in the present study showed the open circuit voltage (Voc) of 0.608 V, short-circuit current density (Jsc) of $5.73mA\;cm^{-2}$, fill factor (FF) of 65.13%, and efficiency (${\eta}$) of 2.44%. Compared with SS mesh based on DSSCs (1.66%), solar conversion of SS mesh based on DSSCs with protective layer improved about 47%.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.55 no.4
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• pp.325-336
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• 2018

Perovskite solar cells (PSCs) are a new class of photovoltaic devices, which have attracted significant attention due to their remarkable optoelectrical properties, including high absorption coefficients, high carrier mobilities, long carrier diffusion lengths, tunable bandgaps, low cost, and facile fabrication. PSCs have reached efficiencies of 22.70% and 18.36% on rigid fluorine-doped tin oxide and poly(ethylene terephthalate) substrates, respectively; these are comparable to those of single-crystal silicon and copper-indium-gallium-selenium solar cells. Over the past eight years, the photo conversion efficiency of PSCs has been significantly improved by device-architecture adjustments, and absorber and electron/hole transport layer optimization. Each layer is important for the performance of PSCs; hence, we discuss achievements in flexible perovskite solar cells (FPSCs), covering electron/hole-transport materials, electrode materials. We give a comprehensive overview of FPSCs and put forward suggestions for their further development.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.121.2-121.2
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• 2011

Aluminum-doped Zinc Oxide (AZO) is considered as an excellent candidate to replace Indium Tin Oxide (ITO), which is widely used as transparent conductive oxide (TCO) for electronic devices such as liquid crystal displays (LCDs), organic light emitting diodes (OLEDs) and organic solar cells (OSCs). In the present study, AZO thin film was applied to the transparent electrode of a channel-shaped flexible organic solar cell using a low-temperature selective-area atomic layer deposition (ALD) process. AZO thin films were deposited on Poly-Ethylene-Naphthalate (PEN) substrates with Di-Ethyl-Zinc (DEZ) and Tri-Methyl-Aluminum (TMA) as precursors and $H_2O$ as an oxidant for the atomic layer deposition at the deposition temperature of $130^{\circ}C$. The pulse time of TMA, DEZ and $H_2O$, and purge time were 0.1 second and 20 second, respectively. The electrical and optical properties of the AZO films were characterized as a function of film thickness. The 300 nm-thick AZO film grown on a PEN substrate exhibited sheet resistance of $87{\Omega}$/square and optical transmittance of 84.3% at a wavelength between 400 and 800 nm.

• Current Photovoltaic Research
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• v.2 no.3
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• pp.79-83
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• 2014

Dye-sensitized solar cells (DSSCs) are applied in the emerging fields of building integrated photovoltaic and electronics integrated photovoltaic like small portable power sources as demands are increased with characteristic advantages. Highly flexible dye-sensitized solar cells (DSSCs) prepared on single stainless steel mesh were proposed in this paper. Single mesh DSSCs structure utilizing the spraying the chopped glass paper on the surface treated stainless steel mesh for integrating the space element and the electrode components, counter electrode component and photoelectrode component were coated on each side of the single mesh. The fabricated single mesh DSSCs showed the energy-conversion efficiency 0.50% which show highly bendable ability. The new single mesh DSSCs may have potential applications as highly bendable solar cells to overcome the limitations of TCO-based DSSCs.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.58.1-58.1
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• 2011

CIS(CuInSe2)계 화합물 태양전지는 높은 광흡수계수와 열적 안정성으로 고효율 태양전지 제조가 가능하여 태양전지용 광흡수층으로 매우 이상적이다. 미국 NREL에서는 이러한 CIGS 태양전지를 Co-evaporation 방법으로 제조 20%이상의 에너지 변환 효율을 달성하였다고 보고하였다. CIGS 태양전지의 경우 기존의 유리 기판 대신 유연한 철강 기판을 사용해 태양 전지를 flexible하게 제조 할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 flexible 태양전지의 경우 기존의 rigid 태양전지의 적용분야 뿐만 아니라 BIPV, 선박, 장난감, 군용, 자동차등 더욱 더 많은 분야에 활용이 가능하다. 본 연구에서는 기존의 rigid한 기판인 soda lime glass와 flexible 기판인 stainless steel 기판으로 소자를 제조하여 효율을 비교 분석 및 stainless steel 기판의 표면 처리 방법에 따라서 표면 조도의 특성을 분석하여 stainless steel 기판별 효율 특성도 비교 분석 하였다. 후면전극으로는 약 $1{\mu}m$의 Mo를 DC Sputtering 방법을 이용하여 증착하였고, CIGS 광흡수층은 약 $2.5{\mu}m$의 두께로 미국의 NREL과 같은 3 stage 방식을 이용하여 광흡수층을 Co-Evaporation 방법으로 제조하였고, 버퍼층인CdS는 약 50nm의 두께로 CBD 방법으로 제조 하였으며, 창층인 ZnO는 약 500nm 두께로 RF Sputtering 방법으로 제조 하였고, 마지막으로 약 $1{\mu}m$ 두께의 Al 전면전극은 Thermal Evaporation 방법으로 제조 하였다. 소자의 물리적, 전기적 특성을 분석하기위해 FE-SEM, AFM, Solar Cell Simulator 분석을 실시하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.57-60
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• 2009

The conductive coating method was used for a various industrial fields. For example, Sputtering process is using to a coat of ITO layer in LCD or OLED panel manufacture process and fabricate a base layer of substrate of an electric printing device. However, conventional coating process (beam sputtering, spin coating etc.) has a problems in the industrial manufacturing process. These processes have a very high cost and critical manufacturing environment as a vacuum process. Recently, many researchers were proposed a various printing process instead of conventional coating process. In this paper, we propose an ESD printing process in ITO coating layer and apply to fabricate a conductive coating film. Ours transparent electrode had a surface resistance of about $66{\Omega}/{\square}$ and transparent of 74% in the wavelength of 500nm. This transparent electrode manufacturing process will be applied to Roll-to-Roll process. In addition, we developed roll printing process system for the next generation flexible solar cell.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.347.2-347.2
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• 2016

Recently, in order to improve the performance of the colloidal quantum dot solar cells (CQDSCs), various efforts such as the modification of the cell architecture and surface treatment for quantum dot (QD) passivation have been made. Especially, the incorporation of halides into the QD matrix was reported to improve the performances significantly via passivating QD trap states that lower the life-time of the minority-carrier. In this work, we fabricated a lead sulfide (PbS) QD bilayer treated with different ligands and utilized it as a photoactive layer of the CQDSCs. The bottom and top PbS layer was treated using metal iodide ($MI_x$ and butanedithiol (BuDT), respectively. All the depositions and ligand treatments were carried out in air using layer-by-layer spin-coating process. The fabrication of the active layers as well as the n-type zinc oxide (ZnO) layer was successfully carried out on the bendable indium-tin-oxide (ITO)-coated polyethylene terephthalate (PET) substrate, which implies that this technique can be applied to the fabrication of flexible and/or wearable solar cells. The power conversion efficiency (PCE) of the CQDSCs with the architecture of $PET/ITO/ZnO/PbS-MI_x/PbS-BuDT/MoO_x/Ag$ reached 4.2 %, which is significantly larger than that of the cells with single QD (PbS-BuDT) layer.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.285-288
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• 2007

박막형 태양전지 및 플렉서블 태양전지 기판으로 사용되는 금속기판의 우수성은 잘 알려져 있다. 그러나 상용 금속기판이 직면하고 있는 문제점을 보완하기 위해서 전주법으로 제조된 2원합금 금속포일을 개발하였으며, 박막형 및 플렉서블 태양전지의 기판재로 적용가능성을 확인하였다. 일반적으로 태양전지를 제조할 때 열 공정이 수행되며, 이때 기판재와 cell을 구성하는 반도체의 열팽창 계수 차이에 의한 열변형으로 결함이 발생될 수 있고, 태양전지 효율 및 수명을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 이러한 원인이 될 수 있는 구성 재료간의 열팽창계수 차이에 의한 cell 의 변형량을 추정하기 위해 유한요소해석 방법을 사용하였다. 유한요소해석을 수행하기 위해 ALGOR 라는 해석 tool 을 사용하였다. 유한요소해석 수행에 사용된 상용 금속인 Mo, Ti, Al, SUS 포일과 전주법으로 제조된 2원합금 금속포일의 열팽창 계수는 실험을 통한 측정치이며, cell을 구성하는 반도체의 열팽창 계수와 열특성은 참고 문헌에 있는 자료들이다. 이 값들을 기반으로 cell 의 구성을 단순화시킨 가상의 태양전지가 제조 공정 온도에서 상온으로 냉각될 때의 열변형량을 계산하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.789-790
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• 2012

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.44.2-44.2
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• 2010

차세대 태양전지로써 플렉서블 태양전지에 대한 연구가 활발하다. CIS 박막태양전지의 경우도 Glass base 태양전지 시스템 연구와 더불어 금속과 플라스틱 등 연성 기판재를 이용한 전지 시스템에 관한 연구가 진행 되고 있다. 그러나 태양전지의 핵심 부자재라고 할 수 있는 기판재에 대한 체계적인 연구는 미흡한 실정이다. 특히 플렉서블 박막태양전지용 기판재와 그 위에 적층되어 태양전지를 구성하는 박막 소재의 열팽창 거동들 사이에 차이가 있어 태양전지 시스템에 결함을 야기할 수 있다. 본 연구에서는 플렉서블 태양전지용으로 적용되거나 연구되고 있는 SUS 300 계열과 SUS 400번 계열을 중심으로 철계 연성 기판재의 열팽창 거동을 비교 분석하였다. 그리고 CIS 박막태양전지 제조 공정인 고온 박막 생성 공정의 열분석을 통해 기판재의 성능을 평가 하였다.