• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권5호
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• pp.654-659
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• 2010

박막형 유기 태양전지의 효율 향상을 위하여 정공 수송층인 CuPc 층에 p형 유기 반도체인 rubrene을 함량 별로 도핑하여 ITO/PEDOT:PSS/CuPc: rubrene/CuPc:C60(blending ratio 1:1)/C60/BCP/Al의 이종접합구조를 가지는 p-i-n형 유기 박막형 태양전지 소자를 제조한 후, 유기 태양전지의 전류 밀도-전압(J-V) 특성, 단락 전류($J_{sc}$), 개방 전압($V_{oc}$), 충진 인자(fill factor:FF), 에너지 전환 효율(${\eta}_e$) 등을 측정하고 계산하여 성능 평가를 수행 하였다. 정공 수송층으로 사용된 CuPc 층에 rubrene을 도핑함으로써 에너지 흡수 스펙트럼에서 흡수 강도가 감소하였다. 그러나 CuPc 보다 큰 밴드갭을 가지며 높은 정공 이동도를 가지는 결정성 rubrene의 도핑에 의해 제조된 p-i-n형 유기 박막 태양전지의 성능은 향상 되는 것으로 확인되었다. 제조된 유기 태양전지의 에너지 전환 효율(${\eta}_e$)은 1.41%로 실리콘 태양전지와 비교해서 아직도 성능 향상을 위한 많은 노력이 필요함을 보여 준다.

• 폴리머
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• 제33권3호
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• pp.191-197
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• 2009

박막형 유기 태양전지의 성능 향상을 위하여 정공 수송층인 CuPc 층에 강한 p형 유기 반도체인 $F_4$-TCNQ을 도핑하여 ITO/PEDOT:PSS/CuPc: $F_4$-TCNQ(5wt%)/CuPc:C60 (blending ratio 1 : 1)/C60/BCP/LiF/Al의 이종 접합 구조를 가지는 P-i-n형 유기 박막형 태양전지 소자를 진공증착 장비를 이용하여 제조한 후, 유기 태양전지의 전류 밀도-전압(J-V) 특성, 단락 전류($J_{sc}$), 개방 전압($V_{oc}$), 충진 인자(fill factor: FF), 에너지 전환 효율(${\eta}_e$) 등을 측정하고 계산하여 성능 굉가를 수행하였다. CuPc 층에 $F_4$-TCNQ을 도핑함으로써 에너지 흡수 스펙트럼에서 흡수강도가 증가하였으며, $F_4$-TCNQ가 도핑된 CuPc 박막에서 $F_4$-TCNQ 유기 분자의 분산성 향상, 박막의 표면 균일성, 주입 전류(injection currents) 향상 효과등에 의해서 제조된 p-i-n형 유기 박막 태양전지의 성능이 향상되는 것으로 확인되었다. 제조된 유기 태양전지의 에너지 전환 효율(${\eta}_e$)은 0.15%로 실리콘 태양전지와 비교해서 아직도 성능 향상을 위한 많은 노력이 필요함을 보여 준다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.22-26
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• 1983

열확산(thermal diffusion)법을 이용하여 면적이 3.36㎠인 P+N 전지와 P+NN+ 전지를 제작하였다. 100mW/㎠의 인공 조명에서 측정한 결과 940℃에서 15분 보론확산(boron Predeposition)을 하고, 800℃에서 20분 열처리(annealing)하여 제작한 P+N전지는 전면적(수광면적) 변환 효율이 13.4%(14.7%)이었다. 뒷면을 1050℃에서 인(Phosphorus)을 확산한 후, 앞면을 940℃에서 15분 보론 확산하고, 800℃에서 50분 열처리하여 만든 P+NN+전지의 전면적(수광면적) 변환 효율은 14.3%(15.6%)이었다. 뒷면의 인 확산으로 게더링(gettering) 작용과 BSF 효과에 의해서 P+NN+ 전지가 P+N전지보다 캐리어 수명이 약 2∼3배 증가되었다. 그리고 효율 개선을 위해 AR로팅, Ag전기도금, 미세한 그리드 패턴, 앞면 불순물 주입량 조절 등을 행하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.702-705
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• 2011

고효율 다결정 태양전지 제작의 방향을 제시하기 위해 PC1D 프로그램을 이용하여 전, 후면 재결합 속도, 소수 캐리어 확산거리, 접합깊이, 에미터 층 면저항, 후면 전계층이 미치는 영향을 조사하였다. 최적화된 전지 파라미터는 후면 재결합 속도 1000 cm/sec, 베이스 층에서의 소수 캐리어 확산거리 50 [${\mu}m$], 전면 재결합 속도 100 [cm/sec], 에미터 층 면저항 $100{\Omega}/\Box$, 후면 전계층 두께 및 도핑 농도는 각각 0.5 [${\mu}m$]와 $5{\times}10^{19}\;cm^{-3}$로 조사되었다. 특히 19.8% 이상의 변환효율을 얻기 위해서는 베이스층의 확산거리가 가장 중요한 파라미터임을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.376-379
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• 2016

In this paper, the efficiency improvement of the heterojunction with intrinsic thin layer (HIT) solar cells is obtained by optimization process of p-type a-SiC:H as emitter. The optoelectronic of p-type a-SiC:H layers including the optical band-gap and conductivity under the methane gas content variation is conducted in detail. A significant increase in the Jsc by $1mA/cm^2$ and Voc by 30 mV are attributed to enhanced photon-absorption due to broader band-gap of p-a-SiC:H and reduced band-offsets at p-side interface, respectively of HIT solar cells.

• Current Photovoltaic Research
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• 제11권2호
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• pp.44-48
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• 2023

In heterojunction technology (HJT) solar cells, low-temperature curing paste is used because the passivation layer deteriorates at high temperatures of 200℃ or higher. However, manufacturing HJT photovoltaic (PV) modules is challenging due to the weak peel strength between busbar electrodes and cells after soldering process. For this issue, the electrode thicknesses of the busbars of the HJT solar cell were analyzed, and the peel strengths between electrodes and wires were measured after soldering using an infrared (IR) lamp. As a result, the electrodes printed by the screen printing method had a difference in thickness due to screen mask. Also, as the thickness of the electrode increased, the peel strength of the wire increased.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.57.2-57.2
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• 2010

투명전도 산화막(Transparent conducing oxide: TCO)은 태양 전지, 터치패널, 가스 센서 등 여러 분야에 적용할 수 있는 물질로서 전기 전도성과 광 투과성을 동시에 가진다. 높은 전기 전도성과 광 투과성을 가지는 Sb:$In_2O_3$(ITO)는 투명전도 산화막 재료로써 가장 일반적으로 사용되고 있으나 인듐의 매장량 한계로 인해 가격이 높다는 단점이 있다. 본 연구에서는 ITO 대체 TCO 물질인 Al doped ZnO(AZO)를 rf magnetron sputter를 이용하여 최적의 수소 도핑량을 찾아 ITO의 전기적 광학적 성질과 비교하였다. AZO 박막은(ZnO:Al2O3 2wt.%)타겟을 이용하여 heater 온도 250도에서 슬라이드 글래스 및 코닝 글래스에 증착시켰고 비교군인 ITO박막은 (In2O3:$SnO_2$ 10wt.%)타겟을 이용하여 수소 도핑 없이 350도로 증착시켰다. AZO 및 ITO 박막의 전기적 특성은 hall measurement를 이용하여 측정하였고, UV-VIS spectrophotometer로 광학적 특성을 측정하였다. 수소 도핑량이 증가함에 따라 AZO 박막의 캐리어 농도가 증가하여 전기적 특성이 향상되었고, 가시광 영역에서 높은 평균 투과도를 유지 하였다. AZO 박막과 ITO 박막의 전기적 및 광학적 특성을 비교한 결과, 최적 수소 도핑량을 가진 AZO 박막은 ITO 박막에 준하는 특성을 보였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.192-197
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• 2017

Hydrogenated Amorphous Silicon (a-Si:H) is used as an emitter layer in HIT (heterojunction with Intrinsic Thin layer) solar cells. Its low band gap and low optical properties (low transmittance and high absorption) cause parasitic absorption on the front side of a solar cell that significantly reduces the solar cell blue response. To overcome this, research on CSC (carrier Selective Contacts) is being actively carried out to reduce carrier recombination and improve carrier transportation as a means to approach the theoretical efficiency of silicon solar cells. Among CSC materials, molybdenum oxide ($MoO_x$) is most commonly used for the hole transport layer (HTL) of a solar cell due to its high work function and wide band gap. This paper analyzes the electrical and optical properties of $MoO_x$ thin films for use in the HTL of HIT solar cells. The optical properties of $MoO_x$ show better performance than a-Si:H and ${\mu}c-SiO_x:H$.

• 한국재료학회지
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• 제21권2호
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• pp.120-124
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• 2011

Silicon heterojunction solar cells have been studied by many research groups. In this work, silicon heterojunction solar cells having a simple structure of Ag/ZnO:Al/n type a-Si:H/p type c-Si/Al were fabricated. Samples were fabricated to investigate the effect of transparent conductive oxide growth conditions on the interface between ZnO:Al layer and a-Si:H layer. One sample was deposited by ZnO:Al at low working pressure. The other sample was deposited by ZnO:Al at alternating high working pressure and low working pressure. Electrical properties and chemical properties were investigated by light I-V characteristics and AES method, respectively. The light I-V characteristics showed better efficiency on sample deposited by ZnO:Al by alternating high working pressure and low working pressure. Atomic concentrations and relative oxidation states of Si, O, and Zn were analyzed by AES method. For poor efficiency samples, Si was diffused into ZnO:Al layer and O was diffused at the interface of ZnO:Al and Si. Differentiated O KLL spectra, Zn LMM spectra, and Si KLL spectra were used for interface reaction and oxidation state. According to AES spectra, sample deposited by high working pressure was effective at reducing the interface reaction and the Si diffusion. Consequently, the efficiency was improved by suppressing the SiOx formation at the interface.

• 한국재료학회지
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• 제21권9호
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• pp.491-496
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• 2011

Transparent conducting oxides (TCOs) used in the antireflection layer and current spreading layer of heterojunction solar cells should have excellent optical and electrical properties. Furthermore, TCOs need a high work function over 5.2 eV to prevent the effect of emitter band-bending caused by the difference in work function between emitter and TCOs. Sn-doped $In_2O_3$ (ITO) film is a highly promising material as a TCO due to its excellent optical and electrical properties. However, ITO films have a low work function of about 4.8 eV. This low work function of ITO films leads to deterioration of the conversion efficiency of solar cells. In this work, ITO films with various Zn contents of 0, 6.9, 12.7, 28.8, and 36.6 at.% were fabricated by a co-sputtering method using ITO and AZO targets at room temperature. The optical and electrical properties of Zn-doped ITO thin films were analyzed. Then, silicon heterojunction solar cells with these films were fabricated. The 12.7 at% Zn-doped ITO films show the highest hall mobility of 35.71 $cm^2$/Vsec. With increasing Zn content over 12.7, the hall mobility decreases. Although a small addition of Zn content increased the work function, further addition of Zn content over 12.7 at.% led to decreasing electrical properties because of the decrease in the carrier concentration and hall mobility. Silicon heterojunction solar cells with 12.7 at% Zn-doped ITO thin films showed the highest conversion efficiency of 15.8%.