• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.21 no.6
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• pp.225-229
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• 2011

Most of the silicon cutting methods using the multi-wire with the slurry injection have been used for wafers of the crystalline solar cell. But the productivity of slurry injection cutting type falls due to low cutting speeds. Also, the direct contact with the metal wire and silicon block increases the concentration of metallic impurities in the wafer's surface. In addition, the abrasive silicon carbide (SiC) generates pollutants. And production costs are rising because it does not re-use the worn wire. On the other hand, the productivity of the cutting method using the diamond coated wire is about 2 times faster than the slurry injection cutting type. Also, the continuous cutting using the used wire of low wear is possible. And this is a big advantage for reduced production costs. Therefore, the cutting method of the diamond coated wire is more efficient than the slurry injection cutting technique. In this study, each cutting type is analyzed using the surface characteristics of the solar wafer and will describe the effects of the manufacturing process of the solar cell. Finally, we will suggest improvement methods of the solar cell process for using the diamond cutting type wafer.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.225.2-225.2
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• 2013

실리콘기반의 광전변환 소자는 소자공정의 편의성, 소자 신뢰성, 화학적 안정성, 그리고 저가경쟁력 등의 이점 때문에 수 십 년간 널리 연구되어 왔다. 그러나, 실리콘 재료의 경우 높은 굴절률로 인해 표면에서 높은 광 반사도를 가지고 있다. 일반적으로, 태양전지의 광전변환 효율은 빛이 서로 다른 유전율을 가진 계를 통과할 때 발생하는 계면반사로 인한 물리적인 한계를 가진다. Indium Tin Oxide (ITO)는 발광 다이오드, 태양전지, 그리고 광 검출기 등의 광소자에 적용하기 위해 수 년간 투명전도 산화막 재료로서 연구되어 왔다. ITO의 뛰어난 광학적, 전기적 특성은 높은 투과도와 낮은 전기 전도도를 요구하는 소자 응용에 대해 유망한 후보로 거듭나게 했다. 게다가, ITO의 굴절률은 대략 2정도이다. 그 결과, ITO는 반도체 기반 태양전지의 무반사 코팅 소재로서도 장점을 가지고 있다. 본 연구는 전자빔 증착법으로 경사입사 증착을 하여 실리콘 기반 태양전지에 증착될 ITO 박막의 굴절률을 조절한다. 여기서, 실리콘의 굴절률은 대략 3.5정도이다. 그러므로, 더 나은 광학적 특성을 가지기 위해 다층으로 올려진 ITO 박막이 점진적인 굴절률 변화를 가지는 것을 필요로 한다. 점진적 굴절률 변화를 가진 무반사 박막이 실리콘 태양전지의 특성에 미치는 영향을 평가하기 위해 광전변환 효율을 측정하였다. 증착된 박막의 굴절률과 표면형상은 각각 타원편광분석과 Atomic Force Microscopy (AFM)을 통해 분석되었다. 또한, 소자의 단면형상은 Scanning Electron Microscopy (SEM)으로 측정되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.506-507
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• 2011

경사코팅 기술(Oblique Angle Deposition; OAD)은 입사 증기가 기판에 수직으로 입사하지 않고 90도 보다 작은 각도로 비스듬히 입사하도록 조절하여 코팅하는 물리증착 기술의 하나로 피막의 조직을 다양하게 제어할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 초기의 경사 코팅 기술은 경사각을 가진 정지된 기판 상에 코팅하였으나 최근에는 기판의 각도와 회전을 동시에 조절하여 이루어지는 소위 스침각 증착(Glancing Angle Deposition; GLAD) 기술이 개발되어 다양한 형태의 구조를 제어하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 컴퓨터를 이용하여 입사각과 방위각을 정밀 제어함에 의해 나노 스케일의 Zigzag 및 나선형, 기둥형 조직 등 복잡한 형태의 박막을 제조하는 것이 가능하게 되었다. 현재, GLAD 기술과 다양한 형태의 나노 조직을 이용하여 각종 센서는 물론 태양전지와 같은 에너지 소자, 필터와 같은 광학코팅 등에 응용하기 위한 연구가 세계적으로 폭넓게 진행되고 있다. 본 연구에서는 조직의 치밀도 향상을 통한 특성 향상을 위해 Al 및 TiN 박막을 제조함에 있어서 경사코팅 기술을 응용하여 단층 및 다층 피막(각도를 반대로 하여 여러 층을 제조)을 제조하고 그 특성을 비교하였다. Al 박막은 UBM (Un-Balanced Magnetron) 스퍼터링 소스를 이용하여 타겟 표면과 기판 표면이 이루는 각도 즉, 입사빔과 기판이 이루는 각도를 각각 0, 30, 45, 60 및 90도의 각도에서 강판 및 실리콘 웨이퍼 상에 시편을 제조하되 단층 및 다층으로 시편을 제조하고 치밀도 및 내식성과 반사율 및 조도 등의 특성을 비교하였다. 그 결과 경사각으로 코팅한 시편에서 조도 및 반사율이 향상됨은 물론 치밀도 및 내식성이 향상됨을 확인하였다. 특히, 염수분무에 의한 내식성 시험에서 경사 코팅된 시편의 경우 내식성이 현저히 향상되었는데, 이는 경사 코팅 방법이 박막의 치밀도를 향상시켜 나타난 현상으로 판단된다. TiN 박막은 Cathodic Arc 방식을 이용하되 Al 박막과 동일한 방법으로 코팅을 하고 내식성 및 경도 등의 특성을 비교하였다. TiN 박막은 경사각이 커지면서 경도가 낮아지며 특히 다층막의 경우 경도 감소가 현저함을 알 수 있었다. 다만, 45도에서는 다른 경사각에 비해 약간의 경도 상승이 측정되었다. 경사각 코팅에서의 경도 감소는 피막의 경사에 의해 탐침이 미끄러지거나 또는 우선 방위에 의한 경도 증가 효과가 나타나지 않아 생기는 현상으로 판단되었다. Ferroxyl 시험을 이용한 기공도 시험에서는 경사각 코팅의 경우가 기공이 다소 감소함을 확인하였다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.11 no.2
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• pp.102-110
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• 2002

The chemical and mechanical characteristics of a new surface modifier, dichlorodimethysilane (DDMS, $(CH_3)_3SiCl_2$), for stiction-free polysilicon surfaces are reported. The main strategy is to replace the conventional monoalkyltrichlorosilane(MTS, $RSiCl_3$) such as octadecyltrichlorosilane (ODTS) or 1H,1H,2H,2H-perfluorodecyltrichlorosilane (FDTS) with dialkyldichlorosilane (DDS, $R_2SiCl_2$) with twit short chains, especially DDMS. DDMS, with shorter chains in aprotic media, rapidly deposits on the chemically oxidized polysilicon surface at room temperature and successfully prevents long cantilevers of 3 mm in length from in-use as well as release stiction. DDMS-modified polysilicon surfaces exhibit satisfactory hydrophobicity, long term stability and thermal stability, which are comparable to those of FDTS. DDMS as an alternative to FDTS and ODTS provides a few valuable advantages; ease in handling and long-term storage in solution, low temperature-dependence and low cost. In addition to the new modifier molecule, the simplified process of direct release right after washing the modified surface with isooctane was proposed to cut the processing time.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.18 no.4
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• pp.49-61
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• 1981

A generally applicable computer simulation program for diffused silicon solar cells has been developed on the basis of the experimental results. The program can be easily used to obtain the spectral response and I-V characteristics for N+P, P+N N+PP+, P+NN+cells by changing various input parameters. The insolated spectra can be taken from AMI and constant intensity and GE - ELH lamp light sources. The options for AR coating are Si3N4 film and materials with constant reflectance including zero reflectance for ideal case. The computer simulation demonstrates successful results compared with the measured values for the short circuit current, open circuit voltage, efficiency, spectral response, quantum efficiency, I-V characteristics, etc. This program was used to optimize doping concentration, cell thickness, light concentration, junction depth, and to obtain the limit values for front surface recornbination velocity, effective carrier life time in the depletion regions and shunt resistance, and also to drive the changing rate in conversion efficiency depending on operation temperature, series resistance and electric field strength in N+P+ bulk regions.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.3
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• pp.316-320
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• 2009

UV curable hard and color coatings were formed on polycarbonate(PC) films. The coating materials were composed of a commercially available end-capped polyester(EB830), diacrylate monomer(HDDA), silicon acrylate, photoinitiator, and organic dye as a coloring agent. The surface properties of coating films were evaluated, and the influences of the compositions of coating materials were investigated. The coating films showed high transmission and good adhesion between coating layer and PC substrate. And the coating films exhibited higher hardness than bare PC film. The coating films with various colors were obtained by wet process, and the clear and color window lenses for mobile phone were prepared successfully.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.40-40
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• 2018

강원도 혹한지역에 설치된 ACSR cable(Aluminium Conductor Steel Reinforced, 강심 알루미늄 연선)에 겔러핑(Galloping), 슬릿점핑(Sleet jumping) 등 빙설해로 인한 단전 및 단락 사고가 발생하여 전력망 운영에 심각한 문제를 초래하고 있다. 특히, 빙설해로 인한 정전사고는 전기 품질의 저하 뿐만 아니라, 국지적으로 발생하여 광범위하게 영향을 미치기 때문에 이에 대한 대응 및 예방기술이 요구되고 있다. 본 연구에서는 ACSR cable의 원 소재인 알루미늄 합금(Al 6061)을 대상으로 낮은 표면에너지를 갖는 결빙방지 코팅소재로 표면처리하여 결빙방지 성능을 향상하고자 하였다. 코팅소재와 얼음과의 접합특성은 결빙접합 특성 시험기를 사용하여 정량적으로 측정하였으며 시험기의 신뢰성 확보를 위해 FEM Modeling을 수행하였다. 결빙특성 지표인 ARF(Adhesion reduction factor)를 적용하여 소재별 결빙방지 효과를 비교 평가하였다. 코팅소재는 현재 해외 국내에서 상용화되고 있는 소수성, 초소수성 소재를 선정하였으며, 결빙접합강도와 매우 밀접하게 연관되어 있는 표면 에너지, 표면 거칠기와의 상관관계를 분석함으로써 결빙방지 코팅소재의 적합성을 평가하였다. 본 연구에서 개발한 상온 경화형 실리콘 러버 코팅소재는 원 소재 Al 대비 약 8~9배 낮은 탁월한 방빙성(Anti-icing) 효과를 나타내었으며, 내구성 또한 상용소재 대비 우수한 특성을 나타내었다.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.36 no.4
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• pp.1358-1364
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• 2019

The mechanical properties of Heavy duty resin of synthetic polyurethane-epoxy resin for stainless steel were measured by SEM, FT-IR, tensile properties, and specific mass loss by EIS analysis, etc. As interest in eco-friendly medium coatings increased, the Heavy duty coatings were synthesized for various metals such as stainless steel composed of Polyol, MDI, water bored Epoxy resin, filling agent, silicon surfactant, catalyst etc. The coatings of synthetic Heavy duty resin were increased tensile strength due to various temperature change, and the low-Specific Mass Loss was measured in a highly electrolytic solution. In conclusion, the Heavy Duty coatings composed of polyurethane and waterbored Epoxy resin were synthetic microstructure with cross linkage can be good material for coating of anticorrosion of metal substrates such as stainless steel.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.4 no.3
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• pp.238-244
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• 1994

We investigated solution growth of silicon on borosilicate and quartz glass substrates in the temperature range of $800^{\circ}C~520^{\circ}C$. A thin Al-Si layer evaporated onto the substrate serves to improve the wetting between the substrate and the Al/Ga solvent. Nucleation takes place by a reaction of Al with $SiO_2$ from the substrate. We obtained silicon deposits with a grain size up to a few 100 $\mu\textrm{m}$. There was a perferential (111) orientation for the case of quartz glass substrates while there is a strong contribution of other orientations for the deposition of Si on borosilicate glass substrates.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.101.3-101.3
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• 2010

Glass frit은 실리콘 태양전지의 Ag/Si contact을 위해 필수적이다. 태양전지의 고효율 특성 구현 때문에, Contact resistance(Rc)가 우수한 Pb-frit의 사용이 불가피한 상황이다. 본 연구는 기존의 Pb계를 무연화함과 동시에 동등수준의 효율을 목표로 하였다. Ag 분말 size 및 glass frit의 열적 거동 특성이 SiNx 코팅층 침투와 Ag re-crystallites에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 6 inch 다결정 실리콘 웨이퍼를 사용하였으며, softening temperture(Sp)별로 4종의 Bi계 glass frit을 제조 하였고, 분말 size가 다른 3종의 Ag powder를 선정하였다. Glass frit Sp가 $460^{\circ}C$ 이상의 경우에는 효율이 10% 미만이였으나 Sp $460^{\circ}C$ 이하에서는 16% 수준의 효율을 확인할 수 있었다.