• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.91-91
• /
• 2011

박막태양전지의 높은 효율개선을 위해 TCO층과 p-layer 사이에 buffer layer를 넣어 Voc와 FF를 개선하는 연구가 진행되고 있다. 이에 buffer layer의 활성화 정도를 높이기 위해 p-layer을 최적화 시키고자한다. 이 실험에서 a-Si:B에 N2O를 도핑시켜 Bandgap Energy 2.0 eV, Activation Energy 0.4 eV인 a-SiOx:B 막을 제작하여 buffer layer로 사용하였고 이 buffer layer에 의한 cell의 효율 향상을 최적화 하기위해 ASA simulation을 이용해 p-layer의 Bandgap Energy와 Activation Energy를 가변 하여 보았다. 실험결과 p-layer의 Bandgap Energy 1.95 eV에서 buffer layer와 p-layer사이에서의 barrier가 최소가 됨을 확인 할 수 있었고 Actication Energy 0.5 eV에서 가장 높은 Voc를 가짐을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 p-layer의 Bandgap Energy 1.95 eV, Activation Energy 0.5 eV에서 buffer layer를 활성화시키기 위한 p-layer의 최적화 조건을 구현해 볼 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.60-60
• /
• 2009

기존의 박막 실리콘 태양전지는 TCO와 p-layer 사이의 Bandgap차이가 p-layer, i-layer, n-layer 사이의 Bandgap 차이보다 커서 TCO를 통과한 태양광이 p-layer에 흡수되기 전에 일정량 손실된다. 이를 해결하기 위하여, p-layer 위에 기존의 p-layer보다 높은 Bandgap을 갖는 p buffer layer가 추가된 박막 실리콘 태양전지 구조를 만들어서 흡수되는 태양광의 손실량을 줄이고, 변환효율을 높이고자 하였다. 실험은 ASA Simulator를 이용하여 진행하였으며, Simulation결과 1.92eV의 Bandgap을 갖는 p buffer layer의 추가로 인하여, 기존 10.64%에서 11.16%로 증가된 변환효율을 얻을 수 있었다. Bandgap뿐만 아니라 다른 요소의 최적화도 이루어진다면, 기존의 박막 실리콘 태양전지보다 훨씬 높은 변환효율을 갖는 박막 실리콘 태양전지를 설계 하는 것이 가능 할 것이다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제25권8호
• /
• pp.575-579
• /
• 2012

Heteroepitaxial InP films have been grown on GaAs substrates to study the effects of the nucleation layer's surface roughness on the epitaxial layer's quality. For this, InP nucleation layers were grown at $400^{\circ}C$ with various ethyldimethylindium (EDMIn) flow rates and durations of growth, annealed at $6200^{\circ}C$ for 10 minutes and then InP epitaxial layers were grown at $550^{\circ}C$. It has been found that the nucleation layer's surface roughness is a critical factor on the epitaxial layer's quality. When a nucleation layer is grown with an EDMIn flow rate of 2.3 ${\mu}mole/min$ for 12 minutes, the surface roughness of the nucleation layer is minimum and the successively grown epitaxial layer's qualities are comparable to those of the homoepitaxial InP layers reported. The minimum full width at half maximum of InP (200) x-ray diffraction peak and that of near-band-edge peak from a 4.4 K photoluminescence are 60 arcmin and 6.33 meV, respectively.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.61.2-61.2
• /
• 2015

In the past decades, green energy, such as solar energy, wind power, hydropower, biomass energy, geothermal energy, and so on, has been widely investigated and developed to solve energy shortage. Recently, organic solar cells have attracted much attention, because they have many advantages, including low-cost, flexibility, light weight, and easy fabrication [1-3]. Organic solar cells are as a potential candidate of the next generation solar cells. In this abstract, to improve the power conversion efficiency and the stability, the inverted polymer solar cells with various structures were developed [4-6]. The novel cell structures included the P3HT:PCBM inverted polymer solar cells with AZO nanorods array, with pentacene-doped active layer, and with extra P3HT interfacial layer and PCBM interfacial layer. These three difference structures could respectively improve the performance of the P3HT:PCBM inverted polymer solar cells. For the inverted polymer solar cells with AZO nanorods array as the electronic transportation layer, by using the nanorod structure, the improvement of carrier collection and carrier extraction capabilities could be expected due to an increase in contact area between the nanorod array and the active layer. For the inverted polymer solar cells with pentacene-doped active layer, the hole-electron mobility in the active layer could be balanced by doping pentacene contents. The active layer with the balanced hole-electron mobility could reduce the carrier recombination in the active layers to enhance the photocurrent of the resulting inverted polymer solar cells. For the inverted polymer solar cells with extra P3HT and PCBM interfacial layers, the extra PCBM and P3HT interfacial layers could respectively improve the electron transport and hole transport. The extra PCBM interfacial layer served another function was that led more P3HT moving to the top side of the absorption layer, which reduced the non-continuous pathways of P3HT. It indicated that the recombination centers could be further reduced in the absorption layer. The extra P3HT interfacial layer could let the hole be more easily transported to the MoO3 hole transport layer. The high performance of the novel P3HT:PCBM inverted polymer solar cells with various structures were obtained.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
• /
• pp.168-171
• /
• 2005

Thickness optimization of heavily doped p-type seeding layer was studied to improve performance of thin film silicon solar cell. We used liquid phase epitaxy (LPE) to grow active layer of $25{\MU}m$ thickness on p+ seeding layer. The cells with p+ seeding layer of $10{\mu}m\;to\;50{\mu}m$ thickness were fabricated. The highest efficiency of a cell is $12.95\%$, with Voc=633mV, $Jsc=26.5mA/cm^2,\;FF=77.15\%$. The $P^+$ seeding layer of the cell is $20{\mu}m$, thick. As thicker seeding layer than $20{\mu}m$, the performance of the cell was degraded. The results demonstrate that the part of the recombination current is due to the heavily doped seeding layer. Thickness of heavily doped p-type seeding layer was optimized to $20{\mu}m$. The performance of solar cell is expected to improve with the incorporation of light trapping as texturing and AR coating.

• 전기학회논문지
• /
• 제65권10호
• /
• pp.1702-1705
• /
• 2016

We propose a novel hydrogen-reduced p-type amorphous silicon oxide buffer layer between $TiO_2$ antireflection layer and p-type silicon window layer of silicon thin film solar cells. This new buffer layer can protect underlying the $TiO_2$ by suppressing hydrogen plasma, which could be made by excluding $H_2$ gas introduction during plasma deposition. Amorphous silicon oxide thin film solar cells with employing the new buffer layer exhibited better conversion efficiency (8.10 %) compared with the standard cell (7.88 %) without the buffer layer. This new buffer layer can be processed in the same p-chamber with in-situ mode before depositing main p-type amorphous silicon oxide window layer. Comparing with state-of-the-art buffer layer of AZO/p-nc-SiOx:H, our new buffer layer can be processed with cost-effective, much simple process based on similar device performances.

• 폴리머
• /
• 제29권4호
• /
• pp.392-398
• /
• 2005

Layer-by-layer(LbL) 흡착에 의한 poly(ethylene-alt-m미? anhydride) (PEMAh)/poly(4-vinyl pyridine) (P4VP) 자기조립 다층박막을 제조하였다. 자기조립 다층막을 이루는 PEMAh/P4VP 두 고분자 사이의 수소 결합과 정전기적 인력이 다층막을 이루는 원동력이라는 것이 푸리에 변환 적외선(FT-IR) 분광분석에 의해서 확인되었다. 다층막의 균일한 자기조립 과정은 PEMAh/P4VP 이중층막의 적층 수 증가에 따른 UV-vis 스펙트럼의 256 nm에서 나타나는 P4VP 특성 흡수 피크의 선형적 증가에 의해서 확인할 수 있었다. 다층막을 이루는 고분자 전해질 담지 용액의 조건 변화가 다층막 형성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 두 고분자 용액의 농도 및 PEMAh 담지용액의 pH를 변화시키면서 다층막을 제조하였다. 다층막의 두께, 흡착된 고분자 전해질 질량 및 표면 거칠기의 변화를 UV-vis 분광 분석, 수정진동자 미량저울(quartz crystal microbalance;QCM) 및 원자 힘 현미경(atomic force microscopy;AFM)을 이용하여 측정하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제27권6호
• /
• pp.282-288
• /
• 2017

본 논문에서는 광전 음극 이미지 센서로 사용될 수 있는 광소자용 재료로 III-V 족 화합물 반도체인 GaAs/AlGaAs 다층 구조를 LPE(Liquid Phase Epitaxy) 방법에 의해 성장하였다. n형 GaAs 기판 위에 수십 nm의 GaAs 완충층을 형성 한 후 Zn가 도핑된 p-AlGaAs 에칭 정지 층(etching stop layer)과 Zn가 도핑된 p-GaAs 층 그리고 Zn가 도핑된 p-AlGaAs 층을 성장하였다. 성장된 시료의 특성을 조사하기 위하여 주사전자현미경(SEM)과 이차이온질량분석기(SIMS) 그리고 홀(Hall) 측정 장치 등을 이용하여 GaAs/AlGaAs 다층 구조를 분석하였다. 그 결과 $1.25mm{\times}25mm$의 성장 기판에서 거울면(mirror surface)을 가지는 p-AlGaAs/p-GaAs/p-AlGaAs 다층 구조를 확인할 수 있었으며, Al 조성은 80 %로 측정 되었다. 또한 p-GaAs층의 캐리어 농도는 $8{\times}10^{18}/cm^2$ 범위까지 조절할 수 있음을 확인하였다. 이 결과로부터 LPE 방법에 의해 성장된 p-AlGaAs/p-GaAs/AlGaAs 다층 구조는 광전 음극 이미지 센서의 소자로서 이용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.260-262
• /
• 2005

Thickness optimization of heavily doped p-type seeding layer was studied to improve performance of thin film silicon solar cell. We used liquid phase epitaxy (LPE) to grow active layer of $25{\mu}m$ thickness on $p^+$ seeding layer. The cells with $p^+$ seeding layer of $10{\mu}m\;to\;50{\mu}m$ thickness were fabricated. The highest efficiency of a cell is 12.95%, with $V_{oc}=633mV,\;J_{sc}=26.5mA/cm^2$, FF = 77.15%. The $p^+$ seeding layer of the cell is $20{\mu}m$ thick. As thicker seeding layer than $20{\mu}m$, the performance of the cell was degraded. The results demonstrate that the part of the recombination current is due to the heavily doped seeding layer. Thickness of heavily doped p-type seeding layer was optimized to $20{\mu}m$. The performance of solar cell is expected to improve with the incorporation of light trapping as texturing and AR coating.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.64.2-64.2
• /
• 2011

a-Si 박막 태양전지는 a-Si:H을 유리 기판 사이에 주입해 만드는 태양전지로, 뛰어난 적용성과 경제성을 지녔으나 c-Si 태양전지에 비해 낮은 변환 효율을 보이는 단점이 있다. 변환 효율을 높이기 위한 연구 방법으로는 a-Si 박막 태양전지 단일cell 제작 시 high Bandgap을 가지는 p-layer를 사용함으로 높은 Voc와 Jsc의 향상에 기여할 수 있는데, 이 때 p-layer의 defect 증가와 activation energy 증가도 동시에 일어나 변환 효율의 증가폭을 감소시킨다. 이를 보완하기 위해 본 실험에서는 p-layer에 기존의 p-a-Si:H를 사용함과 동시에 high Bandgap의 buffer layer를 p-layer와 i-layer 사이에 삽입함으로써 그 장점을 유지하고 높은 defect과 낮은 activation energy의 영향을 최소화하였다. ASA 시뮬레이션을 통해 a-Si:H보다 high Bandgap을 가지는 a-SiOx 박막을 사용하여 p-type buffer layer의 두께를 2nm, Bandgap 2.0eV, activation energy를 0.55eV로 설정하고, i-type buffer layer의 두께를 2nm, Bandgap 1.8eV로 설정하여 삽입하였을 때 박막 태양전지의 변환 효율 10.74%를 달성할 수 있었다. (Voc=904mV, Jsc=$17.48mA/cm^2$, FF=67.97).