• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.40-44
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• 2011

Recent studies in crystalline silicon solar cell fabrication have been focused on high efficiency and low cost. However, the rising of the cost results in additional processes to approach high efficiency. The fabrication process also becomes complicated with additional technologies. In this paper, we studied the selective emitter formation with phosphorous paste to improve the conversion efficiency. Selective emitter formations like two-step diffusion or etch-back method require at least one more step compared in the conventional line since heavily and lightly doped area was needed to form separately.However,one-step diffusion process is the method diffusing heavily and lightly doped area at the same time only with additional screen-printing step. This study lays the foundation for the simple way to form the selective emitter.

• Current Photovoltaic Research
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• 제2권3호
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• pp.130-134
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• 2014

We have fabricated the selective emitter solar cell using double textured nanowires structure. The $40{\times}40mm2$-sized silicon substrates were textured to form the pyramid-shaped surface and the nanowires were fabricated by metal assisted chemical etching process using Ag nanoparticles, subsequently. The heavily doped and shallow emitters for selectiv eemitter solar cells were prepared through the thermal $POCl_3$ diffusion and chemical etch-back process, respectively. The front and rear electrodes were prepared following conventional screen printing method and the widths of fingers have been optimized. The selective emitter solar cell using double textured nanowires structure achieved a conversion efficiency of 17.9% with improved absorption and short circuit current density.

• 한국재료학회지
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• 제31권12호
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• pp.727-731
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• 2021

In this study, we have investigated a selective emitter using a UV laser on BBr₃ diffusion doping layer. The selective emitter has two regions of high and low doping concentration alternatively and this structure can remove the disadvantages of homogeneous emitter doping. The selective emitters were fabricated by using UV laser of 355 nm on the homogeneous emitters which were formed on n-type Si by BBr₃ diffusion in the furnace and the heavy boron doping regions were formed on the laser regions. In the optimized laser doping process, we are able to achieve a highly concentrated emitter with a surface resistance of up to 43 Ω/□ from 105 ± 6 Ω/□ borosilicate glass (BSG) layer on Si. In order to compare the characteristics and confirm the passivation effect, the annealing is performed after Al₂O₃ deposition using an ALD. After the annealing, the selective emitter shows a better effect than the high concentration doped emitter and a level equivalent to that of the low concentration doped emitter.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제44권2호
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• pp.26-31
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• 2007

카본나노튜브 전계 방출 어레이(carbon nanotube field emission array, CNT FEA)를 유리기판 상에 형성시키기 위하여 CNT 페이스트를 스크린 프린팅 후 표면처리를 수행하였다. 본 실험에서는 효과적인 표면처리 방법으로서 이온 빔을 조사(expose)시키는 방법을 연구하였다. 먼저, 유리 기판상에 감광성 CNT 페이스트를 스크린 프린팅하고 UV 후면노광 및 현상공정에 의해 선택적으로 CNT 페이스트를 남겼다. 다시 고온에서 소성후 CNT들은 바인더 성분들에 의해 문히게 된다. 본 실험에서는 소성된 CNT 페이스트의 표면상에 Ar 이온빔을 가속시켜 페이스트의 바인더(binder)를 선택적으로 제거함으로써 전계방출 특성을 향상시킬 수 있었다. 표면처리를 위한 이온 빔 가속시 이온빔의 가속에너지에 따라 특성이 크게 변화되었는데, 본 연구에서는 100 V의 낮은 가속 전압에서 가장 높은 전계방출 특성을 나타내었으며 가속 전압이 너무 높으면 바인더 성분 외에도 CNT 자체가 제거됨으로써 오히려 특정이 저하됨을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.3-3
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• 2008

21 세기 제 3의 산업혁명을 가져올 것으로 기대되는 나노기술(NT), 정보기술(IT), 바이오기술(BT)은 전 세계 과학자들의 마음을 사로잡고 있다. 이 가운데 나노기술은 전자산업에 응용시 그 기대효과는 우리가 상상하는 이상의 것이라 예상하고 있다. 나노기술에 특히 관심을 가지는 이유는 물질이 마이크로미터 크기로 작아져도 벌크 물질의 물리적 특성이 그대로 유지되지만, 나노미터 크기가 되면서 우리가 경험하지 못했던 새로운 물리적 특성들이 발현되기 때문이다. 그 특성에는 양자구속효과, Hall-Petch 효과, 자기효과 등이 있다. 나노기술의 구현은 양자점과 같은 영차원 나노입자, 나노와이어, 나노막대, 나노리본 등과 같은 직경이 100nm 이하의 일차원 구조의 나노물질 및 나노박막과 기타 100nm 이하의 나노구조물들이 사용된다. 현재 일차원 구조를 이용한 전자디바이스화 연구는 결정성장을 정확하게 조절하는 합성기술 합성된 일차원 나노물질의 물리적 특성을 지배하는 각종 파라미터들과 물리적 특성들과의 상관관계 정립, 나노와이어를 이용한 Bottom-up 방식에 의한 조립기술 확보를 위해 활발히 진행 중이다. 하지만 나노구조의 특성을 확인하는 형태의 연구일 뿐, 실제 디바이스화에는 여전히 많은 과제를 안고 있다. 본 연구에서는 산화아연을 기반으로 한 고품위 능동형 산화물 나노구조의 다양한 성장방법 및 물성 평가에 대해 연구하였다. 성장장비로는 MOCVD와 스퍼터링을 이용하여 대면적 균일 성장을 이룰 수 있었다. 특히 실제 광전소자에 응용요구에 알맞은 Bottom-up 방식에 의한 수직성장 기술, 길이/직경 비 향상 기술, 결정성 향상 기술, 저온성장 기술, Dimension 조절 기술 Interfacial layer 제거 기술 등을 중점적으로 연구하였다. Dimension 조절 기술로 p-Si 기판위에 성장된 나노 LED에서는 밝은 emission을 관찰하였으며, 세계에서 최초로 스퍼터링을 이용하여 4인치 웨이퍼에 대면적 수직 성장하였다. 최근에는 선택적 삼원계 씨앗층을 이용한 길이/직경 비가 매우 향상된 MgZnO 나노와이어를 Interfacial layer 없이 수직으로 성장하여 산화물 전계방출 에미터로서의 가능성을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.53.1-53.1
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• 2010

결정질 실리콘 태양전지의 효율을 향상시키기 위하여 수광면에 서로 다른 도핑농도를 가지는 고농도 도핑영역과 저농도 도핑영역으로 이루어진 emitter를 형성하는 것이 요구되며 이를 selective emitter라 칭한다. Selective emitter를 형성하면 고농도 도핑영역에서 금속전극과 저항 접촉이 잘 형성되기 때문에 직렬 저항이 최소화되고 저농도 도핑영역에서는 전하 재결합의 감소로 인하여 태양전지의 변환효율이 상승하는 이점이 있다. Selective emitter의 형성방법은 이미 다양한 방법이 제안되고 있으나, 본 연구에서는 기존에 제시된 방법과는 다르게 열산화 시 dopant redistribution에 의한 Boron depletion 현상을 이용하여 selective emitter를 형성하는 방법을 제안하였고, 이를 Simulation을 통하여 검증하였다. 초기 emitter 확산 후 junction depth는 0.478um, 면저항은 $104.2{\Omega}/sq.$ 이었으며, nitride masking layer 두께는 0.3um로 설정하였다. $1100^{\circ}C$에서 30분간 습식산화 공정을 거친 후 nitride mask가 있는 부분의 junction depth는 1.48um, 면저항은 $89.1{\Omega}/sq$의 값을 보였고, 산화막이 형성된 부분의 junction depth는 1.16um, 면저항은 $261.8{\Omega}/sq$의 값을 보였다. 위 조건의 구조를 가진 태양전지의 변환 효율은 19.28%의 값을 나타내었고 Voc, Jsc 및 fill factor는 각각 645.08mV, $36.26mA/cm^2$, 82.42%의 값을 보였다. 한편 일반적인 구조로 설정한 태양전지의 변환 효율, Voc, Isc 및 fill factor는 각각 18.73%, 644.86mV, $36.26mA/cm^2$, 80.09%의 값을 보였다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제4권2호
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• pp.54-58
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• 2016

Laser-doped selective emitter process requires dopant source deposition, spin-on-glass, and is able to form selective emitter through SiNx layer by laser irradiation on desired locations. However, after laser doping process, the remaining dopant layer needs to be washed out. Laser-induced melting of pre-deposited impurity doping is a precise selective doping method minimizing addition of process steps. In this study, we introduce a novel scheme for fabricating highly efficient selective emitter solar cell by laser doping. During this process, laser induced damage induces front contact destabilization due to the hindrance of silver nucleation even though laser doping has a potential of commercialization with simple process concept. When the laser induced damage is effectively removed using solution etch back process, the disadvantage of laser doping was effectively removed. The devices fabricated using laser doping scheme power conversion efficiency was significantly improved about 1% abs. after removal the laser damages.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.116-117
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• 2006

We investigated selective emitter effect of Porous Silicon (PSI) as antireflection coatings (ARC). The thin PSi layer, less than 100nm, was electrochemically formed by electrochemical method in about $3{\mu}m$ thick $n^+$ emitter on single crystalline silicon wafer (sc-Si). The appropriate PSi formations for selective emitter effect were carried out a two steps. A first set of samples allowed to be etched after metal-contact processing and a second one to evaporate Ag front-side metallization on PSi layer, by evaluating the I-V features The PSi has reflectance less than 20% in wavelength for 450-1000nm and porosity is about 60%. The cell made after front-contact has improved cell efficiency of about in comparison with the one made after PSi. The observed increase of efficiency for samples with PSi coating could be explained not only by the reduction of the reflection loss and surface recombination but also by the increased short-circuit current (Isc) within selective emitter. The assumption was confirmed by numerical modeling. The obtained results point out that it would be possible to prepare a solar cell over 15% efficiency by the proposed simple technology.

• 신재생에너지
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• 제9권2호
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• pp.23-29
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• 2013

Furnace and laser is currently the most important doping process. However furnace is typically difficult appling for selective emitters. Laser requires an expensive equipment and induces a structural damage due to high temperature using laser. This study has developed a new atmospheric pressure plasma source and research atmospheric pressure plasma doping. Atmospheric pressure plasma source injected Ar gas is applied a low frequency (a few 10 kHz) and discharged the plasma. We used P type silicon wafers of solar cell. We set the doping parameter that plasma treatment time was 6s and 30s, and the current of making the plasma is 70 mA and 120 mA. As result of experiment, prolonged plasma process time and highly plasma current occur deeper doping depth and improve sheet resistance. We investigated doping profile of phosphorus paste by SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy) and obtained the sheet resistance using generally formula. Additionally, grasped the wafer surface image with SEM (Scanning Electron Microscopy) to investigate surface damage of doped wafer. Therefore we confirm the possibility making the selective emitter of solar cell applied atmospheric pressure plasma doping with phosphorus paste.

• 한국진공학회지
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• 제7권2호
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• pp.88-93
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• 1998

본 연구에서는 기계-화학적 연마(Chemical-Mechanical-Polishing: CMP)공정을 이용 하여 게이트 전극을 가지는 실리콘 전계방출 소자를 제작하였으며, 또한 그 전자방출 특성 을 분석하였다. 실리콘 전계방출 소자를 제작하기 위해 실리콘을 두단계로 이루어진 건식식 각과 산화공정으로 팁을 뾰족하게 만들었으며, 게이트를 형성하기 위하여 고 선택비를 가지 는 CMP공정을 사용하였으며, 연마 시간과 연마 압력의 변화로 게이트 높이와 개구의 직경 을 쉽게 조절할 수 있었다. 또한, CMP공정시 발생되는 디싱(dishing)문제를 산화막 마스킹 을 사용함으로 해결하여 자동 정렬된 게이트전극의 개구를 깨끗하게 형성할 수 있었다. 제 작된 에미터의 높이와 팁끝의 반경은 각각 1.1$\mu$m, 100$\AA$정도이며, 제작된 2809개의 팁 어 레이로 80V의 게이트전압에서 31$\mu$A의 방출전류를 얻을 수 있었다.