• 제목/요약/키워드: 광흡수도

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A study of internal reflectance enhancement for crystalline silicon solar cell adopted with Bragg mirror structure using TCAD simulation

  • Jeong, Sujeong;Kim, Soo Min;Lee, Kyung Dong;Kim, Jae eun;Park, Hyomin;Kang, Yoonmook;Lee, Hae-seok;Kim, Donghwan
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.421.2-421.2
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    • 2016
  • 고효율 태양전지에서 후면 반사 방지막은 장파장대(900nm~1200nm) 빛의 내부 반사를 증가시켜 광흡수도를 개선한다. 태양전지 후면에 박형 절연층 구조를 구성함으로써 특정 파장에서 높은 반사도를 얻을 수 있는 Bragg mirror 구조를 이론적으로 계산할 수 있다. Bragg mirror 구조를 이용하여 태양전지의 후면 반사층(Rear reflector layer)을 형성함으로써 태양전지 내부의 광흡수도를 개선할 수 있다. 후면 반사 방지막(Rear anti-reflection coating)으로 사용되는 Al2O3와 SiOxNy 또는 이러한 두 가지 물질의 겹층 구조를 구성하여 장파장대 빛의 반사도 차이에 의한 광흡수도 개선 정도를 광학 시뮬레이션을 통해 계산하였다. 광학 시뮬레이션은 TCAD를 이용하였으며 두 가지 겹층 구조에서 각 반사 방지막의 두께에 따른 단락 전류(Jsc)의 개선 정도, 후면 반사층 두께의 최적화 조건을 계산하였다. 후면 반사방지막을 제외한 기본적인 태양전지 구조는 n-type PERC 구조를 사용하였으며, 후면 반사방지막만의 광학적 특성을 살펴보기 위해 전극은 광학적으로 투명하다고 가정하였다. 반사방지막 두께의 범위는 Al2O3(5-30nm), SiNx(150-300nm), SiOxNy(150-300nm)에서 수행하였으며, 각각 1nm, 2nm 간격으로 진행하였다. Al2O3/SiOxNy 구조에서는 단락 전류가 32.45-32.87mA/cm2 값을 가진다. Al2O3/SiNx 구조에서는 단락 전류가 32.59-32.87mA/cm2 값을 가진다. 결론적으로, 후면 반사방지막의 겹층 구조를 통해 광흡수도를 증가 시킬 수 있으며, TCAD 시뮬레이션을 통하여 입사되는 태양광 스펙트럼에 최적화된 구조를 설계할 수 있다.

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$RuO_2$ 박막의 제조와 물성 (Fabrication and Physical Properties of $RuO_2$ Thin Films)

  • 서동주;이재연;김건호
    • 한국진공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.442-448
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    • 1994
  • 용액분무법으로 RuO2 박막을 석영 기판위에 성장시켰다. RuO2 박막의 결정구조는 정방 구조이 며 격자상수 a0=4.508 A, c0=3.092 A 이였다. RuO2 박막은 금속성 전도성을 나타냈다. RuO2박마의 광흡 수도는 후열처리함에 따라 증가하였고 박막의 광흡수도의 최소값은 후열처리 온도에 의존하지 않으며 에너지로 환산하면 ∼2.0eV로 거의 일정하였다. RuO2 박막의 후열처리의 온도와 후열처리 분위기가 기 판위에 성장된 RuO2 박막의 표면형태 grain 크기 grain 경계폭 전기적특성등에 영향을 미쳤다. RuO2 박 막이 실험실내의 공기중에 노출됨으로서 시료의 표면에 S와 C가 물리 흡착되었으며 sputtering 시간이 증가함에 따라 Ar+ 이온 빔의 충겨으로 RuO2가 부분적으로 환원되어 O원자의 피크 대 피크 높이가 감 소하여 O/Ru 의피크 높이의 비가 낮게 관측되었다.

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산소포화도 측정을 위한 모듈형 펄스 옥시메터 개발 (A Development of Pulse Oximeter module for Measurement of $SpO_2$)

  • 이한욱;이주원;이종회;조원래;이건기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.575-583
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    • 2000
  • 펄스 옥시메터는 수술실, 회복실, 집중 치료실 등에서 사용되는 산소포화도($SpO_2$)를 측정하는 방법 중 광흡수도를 이용하여 비관혈적인 방법으로 산소포화도륵 측정하는 장비이다. 펄스 옥시메터는 동맥혈의 광흡수도를 측정함으로써 혈액의 산소포화도를 나타낼 수 있다. 산소포화도를 측정하는 기존의 방법은 잡음을 제거하는 필터링 기술과 복잡한 처리 알고리즘, 그리고 많은 연산 수행 시간을 필요로 한다. 본 연구에서는 신호 검출 단계에서 적색광과 적외선광 각각의 AC 성분과 DC 성분을 분리하여 처리함으로써, 연산 알고리즘을 단순화 할 수 있었다. 그리고 시스템을 구현한 결과 기존의 방법(로그연산법, 미분법) 보다 속도향상과 0.3% 이상의 성능개선을 보였다.

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CuCl 미립자가 분산된 비선형 광학유리의 제조와 비선형 광특성: III. CuCl 반도체 미립자의 Bimodal 분포 특성과 온도에 따른 광흡수도 (Preparation and Nonlinear Optical Properties of CuCl-doped Nonlinear Optical Glasses : III. Bimodal Distribution of CuCl Nanocrystals and Temperature Dependent Optical Absorption Spectra)

  • 윤영권;한원택
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.436-442
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    • 1997
  • The bimodal distribution of CuCl nano-crystals precipitated in alumino-borosilicate glass matrix (30SiO2-45B2O3-7.5Al2O3-7.5Na2O-7.5CaO-2.5GeO2(mole %)) was investigated by TEM and the temperature dependent optical spectroscopy. Two types of CuCl particles with different size were observed by TEM and it was confirmed by the splitting of Z3 absorption peak at low temperature and the occurrence of deflection point in the optical spectra with temperature.

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박막의 누적조건, 누적확인 및 전기적인 특성 (Deposition condition, Cinfirmation, and electrical properties of ${C_22}$-quinolium(TCNQ) langmuir-blodgett films)

  • 김태완;박승규;홍언식;홍진표;강도열
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제5권4호
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    • pp.411-420
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    • 1992
  • C$_{2+}$-Quinolium(TCNQ) 유기 초박막을 Langmuir-Blodgett 방법을 이용하여 유리기판 위에 누적하였다. 이의 최적 누적조건을 알아보기 위하여 .pi.-A isotherm특성을 온도, pH, 압축 속도, 분산량 등을 변화시키면서 조사하였다. 누적 과정은 전이비를 통하여 고체 기판에 누적되는 정도를 살펴볼 수 있었으며 누적된 박막은 다음과 같은 방법으로 확인하였다. 광학적인 방법으로 광흡수도, 전기적인 방법으로 전기 용량, 그리고 기계적인 방법으로 두께를 직접 측정하여 누적된 박막의 상태를 관찰하였다. 상온에서 이방성 전기 전도도를 측정하였는데 수평 방향으로 ~1 x $10^{-7}$S/cm, 수직 방향으로 ~1 x $10^{-14}$S/cm의 값을 얻었다.

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PbS/CdS QDs as Co-sensitizers for QDSSC

  • 김우석;설민수;용기중
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.371-371
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    • 2011
  • 본 연구에서는 황화납(PbS)과 황화카드뮴(CdS)을 감응물질로 하는 양자점 감응형 태양전지를 만들고 효율을 측정하였다. Sputter를 이용하여 고진공의 상태에서 산화아연(ZnO) film을 seed layer로 증착한 후 수열합성법으로 ZnO 나노선을 합성한다. 합성된 나노선을 successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) 법으로 PbS, CdS 양자점을 합성하고 이를 주사전자 현미경(SEM), X-선 회절(XRD)을 통해 확인하였다. 또한 PbS와 CdS의 co-sensitizer를 합성하고 diffused reflectance spectra (DRS)를 측정함으로써 넓은 범위의 광흡수도를 확인할 수 있었다. Co-sensitizer의 합성 방법을 달리하여 PbS/CdS를 합성한 후 각각의 효율을 측정해보고, 더 높은 효율을 내기 위한 방안에 대해 고찰하였다.

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산소포화도 측정을 위한 광전용적맥파 시스템에 관한 연구 (A Study of Photoelectric Plethysmography System for the Measurement SpO2)

  • 김홍엽;김경호;송민욱
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2010년도 제42차 하계학술발표논문집 18권2호
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    • pp.39-42
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    • 2010
  • 본 연구에서는 두 파장을 이용한 광적용적맥파(photoelectric plethysmography, PPG)의 시스템을 기반으로 산소포화도 및 다양한 맥파 관련 건강정보를 분석할 수 있는 시스템에 관하여 연구하였다. 광적용적맥파를 이용한 산소포화도 측정을 위해 서로 다른 두 파장의 빛을 이용하여 비 침습적 맥파 측정 방식으로 손가락 끝 부분에서 측정하고, 혈액 내 헤모글로빈의 빛 대한 광흡수도의 차이를 분석하여 검출하였다. 또한 정확한 분석을 위하여 두 파장의 빛을 순차적으로 제어하는 스위칭 기법을 사용하고, 조직을 통과한 두 파장의 빛을 분리하기 위하여 수광부에 시간의 차이를 두어 각 파장에 대한 광전용적맥파를 측정하였다. 본 연구에서는 산소포화도를 측정하기 위한 방법으로 서로 다른 두 파장을 이용한 광전용적맥파 측정기기를 설계하고, 측정 결과의 정확성 및 유의성에 대한 검증하였다.

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전구체 박막 증착법을 이용한 CuInSe2 박막 합성 및 결정화 메커니즘 분석

  • 이동욱;최영우;용기중
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.367-367
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    • 2011
  • 태양전지에서 광흡수층으로 널리 쓰이는 CuInSe2은 전기적, 광학적 특성이 우수하고 20%대의 고효율을 기록하며 큰 관심을 받고 있다. 하지만 증발법 및 스퍼터링 등의 기존 진공, 고온 기반 공정 기술은 원천적인 공정비용 절감이 어렵고, 고가의 희귀원소인 In 등의 원료 활용도가 떨어져 실험실 수준에 머무르고 있다. 최근 공정 비용을 최소화와 원료 활용을 극대화를 통해 고효율 CIGS 박막형 태양전지를 제조하기 위해 비진공 방식의 전구체 박막 코팅 및 열처리를 통한 광흡수층 제조에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 본 연구는 doctor-blade coating을 이용하여 전구체 박막을 기판 위에 형성하고 열처리 온도에 따른 박막 물성 변화를 관찰함으로써 박막 형성 메커니즘을 밝히는데 주력하였다. 또한 합성된 박막의 전기적, 광학적 특성을 분석하여 태양전지 응용 가능성을 살펴보았다. 본 연구에서는 SEM, XRD, TGA 분석을 통해 Cu, In, Se 전구체들이 각각 binary phase, 즉, Cu2-xSe 및 In2Se3의 metal chalcogenide을 형성하고, 고온에서 서로 결합하여 CuInSe2로 결정화 되는 현상을 관찰하였다. 또한 합성된 CIS 박막은 근적외선 및 가시광 영역에서 높은 광흡수도를 보였으며, 전기적으로 Mo 전극과 ohmic contact을 이룸으로써 CIGS계 태양전지의 광흡수층으로의 적합성을 나타내었다.

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CdS, CdSe, ZnS 및 ZnSe 미세결정을 이용한 filter용 유리의 광흡수특성 (Optical absorption of filter glasses colored by CdS, CdSe, ZnS, and ZnSe microcrystallites)

  • 신용태;윤수인
    • 한국광학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.55-62
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    • 1992
  • 본 연구에서는 CdS, CdSe, ZnS, ZnSe 반도체를 첨가한 SK-16 유리와 ZK-1 유리를 직접 제작하고 열처리하여 유리속에 반도체의 미세결정을 생성시켜 착색유리를 만들고 sharp-cut용 광학 filter로써의 특성을 조사하였다. CdS, CdSe, ZnS 및 ZnSe 반도체를 첨가한 SK-16유리는 열처리돈도를 달리하였을 경우 광흡수단을 변화시킬 수 있는 범위가 30nm정도로 아주 좁았다. 그러나 $CdS_{1-x}Se_x$를 첨가한 SK-16 유리는 x값을 변화시키면서 열처리 함으로써 광흡수단을 ~130nm범위에서 변화시킬 수 있었고 광흡수계수도 높아 sharp-cut용 광학 filter용으로 좋은 특성을 나타내었다. CdSe와 $CdS_{0.5}Se_{0.5}$ 반도체를 첨가한 ZK-1 유리는 열처리온도를 달리 함으로서 흡수단을 변화시킬 수 있는 범위가 ~100nm나 되고 광흡수게수도 아주 높아 sharp-cut용 광학 fiter로 아주 우수한 특성을 나타내었다.

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산소포화도 측정을 위한 신호처리방법 및 계산 알고리즘 (Signl processing method and diagnostic algorithm for arterial oxygen-saturation measument)

  • 김수진;황돈연;전계진;이종연;정성규;윤길원
    • 한국광학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.452-456
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    • 2000
  • 동맥혈의 맥동성분에 의한 파장별 광흡수도를 측정하여 비침습적으로 산소포화도 값을 알수 있는 펄스옥시미터 장치와 신호처리방법을 개발하고 예측 알고리즘을 적용하였다. 본 장치는 광원 및 검출기로 구성된 프로브와 광신호 처리부, LED 구동회로 PC 인터페이스부로 구성되었고 데이터의 수집을 위한 구동소프트웨어 및 데이터 처리 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 산소포화도 측정장치의 성능을 평가하는데에는 Bio-Tek 사의 펄스 옥시미터 시뮬레이터를 사용하여 다양한 알고리즘 및 데이터처리 방법들을 비교분석한 결과 맥동파형의 $In(I_p/I_v) 값을 I_{avr}$값으로 보정하는 계산 알고리즘의 방법과 진폭비보다 면적비를 이용한 계산방법이 산소포화도와의 상관관계가 우수한 것으로 나타났다. 정확한 신호 획득을 위해 개발된 맥동의 기저선 보상처리 프로그램을 inv-vivo 테스트의 데이터 처리방법에 적용하여 결과가 향상되는 것을 확인하였고 광원으로 660nm(Red)와 805nm(IR)파장을 이용한 경우보다 660nm(Red)와 940nm(IR) 파장을 이용했을 때 산소포화도와의 상관관계 및 정밀도에서 더 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

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