• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.142-142
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• 2010

태양광 발전산업에서 현재 주류인 결정 실리콘 태양전지의 변환효율은 꾸준히 향상되고 있으나, 태양전지의 가격이 매년 서서히 하강되고 있는 실정에서 결정질 실리콘 가격의 상승 등으로 부가가치 창출에 어려움이 있으며, 생산 원가를 낮출 수 있는 태양전지 제조기술로는 2세대 태양전지로 불리는 박막형이 현재의 대안이며, 특히 에너지 변환 효율과 생산 원가에서 장점이 있는 것이 CIGS 박막 태양전지로 판단된다. 화합물반도체 베이스인 CIGS 박막 태양전지는 연구실에서는 세계적으로 20.3% 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 13% 효율로 생산이 시작되고 있다. 국내에서도 연구실 규모 뿐만 아니라 대면적(모듈급) CIGS 박막 태양전지 증착용 장비, 제조공정 등의 기술개발이 진행되고 있다. CIGS를 광흡수층으로 하는 CIGS 박막 태양전지의 구조는 여러 층의 단위박막(하부전극, 광흡수층, 버퍼층, 앞면 투명전극, 반사방지막)을 순차적으로 형성시켜 만든다. 이 중에 하부전극은 Mo 재료을 스퍼터링 방법으로 증착하여 주로 사용한다. 하부전극은 0.24 Ohm/cm2 정도의 전기적 특성이 요구되며, 주상조직으로 성장하여야 하며, 기판과의 밀착성이 좋아야하고 또한 레이저 패턴시 기판에서 잘 떨어져야 하는 특성을 동시에 가져야 한다. 그리고 CIGS 박막 내에서 Na 도핑을 어떻게 제어할 것인지도 고려해야한다. 본 연구에서는 대면적(모듈급) CIGS 박막 태양전지에서 요구되는 하부전극 Mo 박막의 특성과 기술적 이슈들에 대해서 연구결과들을 논하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.2217-2218
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• 2006

화석연료의 대체 에너지원 발굴 전 세계적으로 환경에 관한 경각심이 고조 그리고 개발도상국에서의 인구 증가에 따른 에너지 수요의 증대는 장기적으로 환경친화적이고 에너지원이 무한정한 태양광발전에 관심을 불러일으키고 있다. 최근 5년간 전 세계 태양광 생산은 매년 평균 40%씩 증가하였고 여기에는 태양전지 재료 및 공정기술의 발전과 함께 각국의 시장 활성화 정책이 큰 기여를 하였다. 이러한 추세에 따라 태양전지 효율 향상을 위한 새로운 개념의 도입 및 개발은 물론 태양전지 재료의 사용과 소비에 대한 새로운 기술개발과 태양전지의 설계 및 생산기술에 혁신적인 발전이 요구되고 있다. 현재 결정질 실리콘을 주 소재로 한 태양전지 생산은 매년 40%씩 증가하고 있고, 그 성장속도는 지속적으로 빨라지고 있다. 에너지 산업에서 새로운 에너지원이 시장을 장악하는 큰 변화가 있을 때 소요되는 기간을 감안할 때 태양광발전이 기존에너지 시장의 상당부분을 대체하기까지에는 앞으로도 20-30년 지속적으로, 나아가서는 보다 공격적인 성장속도가 필요할 것이다. 이러한 성장 속도는 새로운 기술의 도입이 지속적으로 이루어질 때 달성이 가능하고 또한, 새로운 기술의 도입은 튼튼한 기초 연구가 그 바탕을 이루고 있을 때 가능할 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07a
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• pp.585-586
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• 2006

화석연료의 대체 에너지원 발굴 전 세계적으로 환경에 관한 경각심이 고조 그리고 개발도상국에서의 인구 증가에 따른 에너지 수요의 중대는 장기적으로 환경친화적이고 에너지원이 무한정한 태양광발전에 관심을 불러일으키고 있다. 최근 5년 간 전 세계 태양광 생산은 매년 평균 40%씩 증가하였고 여기에는 태양전지 재료 및 공정기술의 발전과 함께 각 국의 시장 활성화 정책이 큰 기여를 하였다. 이러한 추세에 따라 태양전지 효율 향상을 위한 새로운 개념의 도입 및 개발은 물론 태양전지 재료의 사용과 소비에 대한 새로운 기술개발과 태양전지의 설계 및 생산기술에 혁신적인 발전이 요구되고 있다. 현재 결정질 실리콘을 주 소재로 한 태양전지 생산은 매년 40%씩 증가하고 있고, 그 성장속도는 지속적으로 빨라지고 있다. 에너지 산업에서 새로운 에너지원이 시장을 장악하는 큰 변화가 있을 때 소요되는 기간을 감안할 때 태양광발전이 기존에너지 시장의 상당부분을 대체하기까지에는 앞으로도 20-30년 지속적으로, 나아가서는 보다 공격적인 성장속도가 필요할 것이다. 이러한 성장 속도는 새로운 기술의 도입이 지속적으로 이루어질 때 달성이 가능하고 또한, 새로운 기술의 도입은 튼튼한 기초 연구가 그 바탕을 이루고 있을 때 가능할 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.1251-1252
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• 2006

화석연료의 대체 에너지원 발굴 전 세계적으로 환경에 관한 경각심이 고조 그리고 개발도상국에서의 인구 증가에 따른 에너지 수요의 증대는 장기적으로 환경친화적이고 에너지원이 무한정한 태양광발전에 관심을 불러일으키고 있다. 최근 5년간 전 세계 태양광 생산은 매년 평균 40%씩 증가하였고 여기에는 태양전지 재료 및 공정기술의 발전과 함께 각국의 시장 활성화 정책이 큰 기여를 하였다. 이러한 추세에 따라 태양전지 효율 향상을 위한 새로운 개념의 도입 및 개발은 물론 태양전지 재료의 사용과 소비에 대한 새로운 기술개발과 태양전지의 설계 및 생산기술에 혁신적인 발전이 요구되고 있다. 현재 결정질 실리콘을 주 소재로 한 태양전지 생산은 매년 40%씩 증가하고 있고, 그 성장속도는 지속적으로 빨라지고 있다. 에너지 산업에서 새로운 에너지원이 시장을 장악하는 큰 변화가 있을 때 소요되는 기간을 감안할 때 태양광발전이 기존에너지 시장의 상당부분을 대체하기까지에는 앞으로도 20-30년 지속적으로, 나아가서는 보다 공격적인 성장속도가 필요할 것이다. 이러한 성장속도는 새로운 기술의 도입이 지속적으로 이루어질 때 달성이 가능하고 또한, 새로운 기술의 도입은 튼튼한 기초 연구가 그 바탕을 이루고 있을 때 가능할 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1711-1712
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• 2006

화석연료의 대체 에너지원 발굴 전 세계적으로 환경에 관한 경각심이 고조 그리고 개발도상국에서의 인구 증가에 따른 에너지 수요의 중대는 장기적으로 환경친화적이고 에너지원이 무한정한 태양광발전에 관심을 불러일으키고 있다. 최근 5년간 전 세계 태양광 생산은 매년 평균 40%씩 증가하였고 여기에는 태양전지 재료 및 공정기술의 발전과 함께 각국의 시장 활성화 정책이 큰 기여를 하였다. 이러한 추세에 따라 태양전지 효율 향상을 위한 새로운 개념의 도입 및 개발은 물론 태양전지 재료의 사용과 소비에 대한 새로온 기술개발과 태양전지의 설계 및 생산기술에 혁신적인 발전이 요구되고 있다. 현재 결정질 실리콘을 주 소재로 한 태양전지 생산은 매년 40%씩 증가하고 있고, 그 성장속도는 지속적으로 빨라지고 있다. 에너지 산업에서 새로운 에너지원이 시장을 장악하는 큰 변화가 있을 때 소요되는 기간을 감안할 때 태양광발전이 기존에너지 시장의 상당부분을 대체하기까지에는 앞으로도 20-30년 지속적으로, 나아가서는 보다 공격적인 성장속도가 필요할 것이다. 이러한 성장속도는 새로운 기술의 도입이 지속적으로 이루어질 때 달성이 가능하고 또한, 새로운 기술의 도입은 튼튼한 기초 연구가 그 바탕을 이루고 있을 때 가능할 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.215.1-215.1
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• 2013

박막형 태양 전지 중 CIGS 태양 전지는 생산성 및 효율성 면에서 많은 연구가 이루어지고 있다. 또한 대면적 생산을 위한 연구도 활발하게 이루어지고 있다. 효율 향상을 위한 인자 중 박막의 두께균일도가 주요한 영향 인자 중 하나라고 보고되고 있다. 증착도 예측을 위한 시뮬레이션 기법에 대해 논할 것이다. 박막형 CIGS 태양 전지 증발/증착 균일도 향상을 위한 시뮬레이션을 통하여 실험과 유사한 결과값을 도출할 수 있었다. 이를 통하여 박막의 균일도 향상의 방법론을 제시할 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.362-363
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• 2011

태양광 발전산업에서 현재 주류인 결정 실리콘 태양전지의 변환효율은 꾸준히 향상되고 있으나, 태양전지의 가격이 매년 서서히 하강되고 있는 실정에서 결정질 실리콘 가격의 상승 등으로 부가가치창출에 어려움이 있으며, 생산 원가를 낮출 수 있는 태양전지 제조기술로는 2세대 태양전지로 불리는 박막형이 현재의 대안이며, 특히 에너지 변환 효율과 생산 원가에서 장점이 있는 것이 CIGS 박막태양전지로 판단된다. 화합물반도체 베이스인 CIGS 박막태양전지는 연구실에서는 세계적으로 20.3% 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 13% 효율로 생산이 시작되고 있다. 국내에서도 연구실 규모뿐만 아니라 대면적(모듈급) CIGS 박막 태양전지 증착용 장비, 제조공정 등의 기술개발이 진행되고 있다. CIGSe2를 광흡수층으로 하는 CIGSe2 박막 태양전지의 구조는 여러 층의 단위박막(하부전극, 광흡수층, 버퍼층, 상부투명전극)을 순차적으로 형성시켜 만든다. 본 연구에서 광흡수층은 스퍼터링 방법으로 CIG precusor를 먼저 만들고, 그 위에 증발법으로 Se를 증착한 다음, 열처리 조건으로 CIGSe2 박막태양전지를 제작하였다. 제작된 CIGSe2 박막태양전지는 열처리 조건에 따라서 에너지 변환효율이 3.3에서 9.5%까지 다양하게 측정되었으며, 본 연구의 최고효율이 측정된 디바이스에서 개방전압은 0.48 V, 전류밀도는 33 mA/cm였으며, 그리드 전극을 제외한 디바이스의 면적은 0.57 cm2였다. 본 연구에서는 셀렌화 열처리 조건에 따른 CIGSe2 박막태양전지의 효율 측면을 고려하였지만, 더 높은 에너지 변환효율을 갖기 위해서 좀 더 높은 에너지 밴드갭과 개방전압, 낮은 직렬저항과 높은 shunt 저항 값 등의 상호 의존성에 대해서 연구결과들을 논하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.364-365
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• 2011

태양광 발전산업에서 현재 주류인 결정 실리콘 태양전지의 변환효율은 꾸준히 향상되고 있으나, 태양전지의 가격이 매년 서서히 하강되고 있는 실정에서 결정질 실리콘 가격의 상승 등으로 부가가치창출에 어려움이 있으며, 생산 원가를 낮출 수 있는 태양전지 제조기술로는 2세대 태양전지로 불리는 박막형이 현재의 대안이며, 특히 에너지 변환 효율과 생산 원가에서 장점이 있는 것이 CIGS 박막 태양전지로 판단된다. 화합물반도체 베이스인 CIGS 박막태양전지는 연구실에서는 세계적으로 20.3% 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 13% 효율로 생산이 시작되고 있다. 국내에서도 연구실 규모 뿐만 아니라 대면적(모듈급) CIGS 박막 태양전지 증착용 장비, 제조공정 등의 기술개발이 진행되고 있다. CIGSe2를 광흡수층으로 하는 CIGSe2 박막 태양전지의 구조는 여러 층의 단위박막(하부전극, 광흡수층, 버퍼층, 상부투명전극)을 순차적으로 형성시켜 만든다. 이중에 하부전극은 Mo 재료을 스퍼터링 방법으로 증착하여 주로 사용한다. 하부전극은 0.24 Ohm /cm2 정도의 전기적 특성이 요구되며, 주상조직으로 성장하여야 하며, 고온 안정성 확보를 위하여 기판과의 밀착성이 좋아야하고 또한 레이저 패턴시 기판에서 잘 떨어져야 하는 특성을 동시에 가져야 한다. 그리고 CIGSe2의 광흡수층 제조시 셀렌화 공정에서 100 nm 이하의 MoSe2 두께를 갖도록 해야하며, 이는 CIGSe2 박막태양전지의 Rs 값을 줄여 Ohmic 접촉을 향상시키는데 기여한다. 본 연구에서는 CIGSe2 박막태양전지에서 요구되는 하부전극 Mo 박막의 제작과 CIGSe2 박막태양전지 전체공정에 적용후의 MoSe2/Mo 박막특성에 대해서 연구결과들을 논하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.104.2-104.2
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• 2011

세계적으로 환경오염이 심각해짐에 따라 친환경적으로 에너지를 생산하는 기술이 주목받고 있다. 그 중에서도 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광 태양전지의 경우 원리가 간단하고 에너지원의 수급이 용이하다는 장점으로 인하여 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 태양광 태양전지의 경우, 태양전지 기판에서의 반사로 인하여 발전 효율이 낮아는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 텍스처링 공정을 통해 태양전지 기판에서의 반사를 줄이고 태양전지의 효율을 증가시키는 방법이 이용되고 있다. 본 연구에서는 나노 돌기를 가진 저반사 패턴을 이용하여 태양전지용 실리콘 기판을 제작함으로써, 태양전지 기판에서의 반사를 줄이고자 하였다. 나노 돌기를 가진 저반사 패턴이 형성 된 태양전지용 실리콘 기판을 제작하기 위해 ICP 장비를 이용한 $Cl_2$ 플라즈마 식각공정을 진행하였다. 먼저 Au agglomeration 기술을 이용하여 Au nano particle을 실리콘 기판 위에 형성 후, 이를 식각 마스크로 이용하여 ICP 식각을 진행하였다. 이어서 나노 돌기가 형성 된 실리콘 기판 위에 $Cl_2$ 플라즈마에 내식각성이 우수한 레지스트를 이용하여, 나노 임프린트 리소그래피 기술을 통해 저반사 패턴을 형성하였다. 이 방법으로 형성 된 저반사 패턴을 식각 마스크로 사용하여 앞의 공정과 동일한 조건으로 실리콘 기판을 식각하였다. 최종적으로 agglomerated Au particle과 $Cl_2$ 플라즈마에 내식각성이 우수한 레지스트를 이용하여 나노 돌기를 가진 저반사 패턴이 형성된 실리콘 기판을 제작하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.04a
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• pp.61-62
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• 2008

최근 유가 상승의 영향으로 많은 연구자들의 관심이 풍부하고 무한한 태양에너지의 활용에 많은 관심이 쏟아지고 있다. 하지만 현재 상용화된 실리콘 태양전지는 실리콘의 정제 및 제조 단가가 생산 비용에 많은 부분을 차지하여 시장진입에 어려움을 겪고 있다 또한 실리콘의 생산과 가공이 반도체나 디스플레이 분야에서도 반드시 필요하기 때문에 그에 따른 생산량이 전체 소비를 따라 가지 못하여 나타나는 공급 부족 현상도 상당 기간 지속 되었다. 이러한 상황에서 실리콘을 대처할만한 태양전지의 개발과 함께 휴대성이 뛰어난 태양전지의 개발이 많은 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 기존의 유기 태양전지에 CNT를 혼합한 유무기 하이브리드 태양전지를 제조하고 그에 따른 광학적 특성과 전기적 특성을 살펴보았다.