• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.307-307
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• 2012

현재 태양전지 시장은 결정질 태양전지가 주류를 차지하고 있으며 이중 상대적으로 재료비가 저렴한 다결정 실리콘 기반의 고효율 태양전지 제작에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 실험에서는 표면 텍스처링 방법에 따른 태양전지 소자의 특성 변화에 대한 실험을 진행하였다. 일반적으로 다결정 태양전지의 경우 산성용액을 이용한 표면 텍스처링을 실시하는데 이 경우 표면에 형성된 텍스처 구조는 산성용액의 등방성 식각으로 인해 반구(Hemisphere) 형태의 구조를 띄게 된다. 이는 표면에서의 광흡수율을 떨어뜨려 태양전지 소자의 효율을 저해하는 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 다결정 실리콘 태양전지의 효율 향상을 위해 레이저를 이용한 차세대 텍스처링 방법에 대한 연구를 진행하였다. 우선 355 nm 파장의 Ultra-Violet (UV) 레이저를 소자 표면에 조사함으로써 $10{\mu}m$의 dot diameter와 depth를 갖는 honey comb 배열의 hole을 형성하였다. 이후 산성용액에 담가 레이저 공정 후의 slag를 제거해 최종적으로 피라미드 형태의 구조를 형성하였다. Suns_Voc 효율 측정 결과 산성용액을 이용한 텍스처링의 경우 개방 전압이 611 mV, 곡선인자가 81%, 효율이 17.32%로 각각 측정되었다. 반면, 레이저 텍스처링의 경우에서는 개방전압이 631 mV, 곡선인자가 83%, 효율이 18.33%로 용액 텍스처링 방법보다 우수한 특성을 보였다. 이는 UV 레이저 텍스처링을 통해 형성된 피라미드 형태의 표면 구조에서의 광흡수율이 산성용액을 이용한 방법보다 우수함을 말하며, 따라서 태양전지의 주요 파라미터가 향상된 결과를 보였다. 본 실험에서는 레이저 텍스처링을 통한 태양전지 제작에 대한 방법을 제시하며, 향후 고효율의 다결정 태양전지 제작에 있어 기여 할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.298-298
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• 2014

표면 텍스처링 기술은 서로 접촉되는 표면 형태에 발생하는 마찰을 줄이는 기술이다. 이 기술은 자동차와 같은 기계장치에서 마찰을 줄여 보다 좋은 에너지 효율을 얻을 수 있어 효과가 기대되는 기술이다. 본 연구는 고체윤활제($CaF_2$ or $BaF_2$)와 alumina, zriconia를 이용하여 자기 윤활 세라믹 복합체를 만들고 그 위에 표면 텍스처링 후, 윤활 상태에서의 마찰특성을 알아보았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.400-400
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• 2011

습식 식각과 RIE (reactive ion etching) 텍스처링 된 다결정 실리콘 태양전지의 라미네이팅 공정 전 후에 양자 효율과 광학적 특성 및 전기적 특성의 변화를 관찰 하였다. 두 식각 방법을 이용해 라미네이팅 공정 전 습식 식각의 표면 텍스처 태양전지에 비해 RIE 표면 텍스처태양전지에서 높은 양자 효율이 관측 되었지만, 라미네이팅 공정 후에 두 셀을 비교해 보면 RIE 텍스처링 된 것의 양자 효율이 더 낮아지는 것을 확인 할 수 있었다. 300~1,100 nm의 파장 범위에서 10 nm의 간격으로 양자효율, 반사율, 투과율, 흡수율 및 변환 효율을 측정하였다. 또한, 공정 전 후의 셀의 dark current를 측정하였다. 위 연구 결과를 통해 라미네이팅 공정에 따른 다결정 실리콘 태양전지의 특성 변화를 분석 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.274-274
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• 2009

고효율 결정질 실리콘 태양전지 구조를 갖기 위해서는 기본적으로 광포획 기능이 고려된 기판이 고려되어야 한다. 본 실험에서는 2-step 습식공정을 이용하여 기판의 반사율을 기존 대비 절반 이하로까지 줄일 수 있는 저반사율을 갖는 표면구조를 얻을 수 있었다. 일반적인 텍스처링 공정을 NaOH와 TMAH등을 이용하여 10um이하의 피라미드 구조를 통해 평균반사율을 10~13%수준을 얻었고, metal assist etching을 이용하여 추가적인 나노 텍스처링을 적용하였다. 전체적인 2-step에칭을 적용하여 평균 반사율을 5%이하까지 줄일 수 있었다. 이는 전반적으로 나노구조 형성으로 인하여 단파장쪽의 반사율이 적게 나오고 IR 파장쪽의 반사율도 같이 낮아짐으로써 저반사율이 달성되었다. 2-step을 이용한 나노 텍스처링 공정 최적화와 반사방지막을 증착하여 이에 대한 효과를 연구하였다.

• Tribology and Lubricants
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• v.25 no.3
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• pp.141-149
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• 2009

The effect of micro-cavities fabricated using laser surface texturing (LST) technique on polyoxymethylene (POM) surface was studied in terms of heat affected zone (HAZ), cavity geometry, surface roughness, deformation of cavity along with sliding cycles, and tribological characteristics. Cavity process parameters were lamp current, process time, and the stream of air used to minimize the flow of molten polymer into cavity. Especially, the deformation of cavity geometry was extensively studied to provide deep insight into morphological analysis of the cavities. Also, this paper presents the behavior of friction and wear of POM specimens as a function of sliding cycles.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2000.11b
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• pp.255-260
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• 2000

Laser zone texture technology is widely used to enhance the tribological performance of high areal density media. This work investigates the transient process of melting and microscale surface deformation upon pulsed laser heating of Ni-P hard disk substrates by PLIC(Piecewise Linear Interface Calculation) method. The present results are compared with both the experimental and the Donor-Acceptor method results. It is found that the results from PLIC method are better than those of Donor-Acceptor method and they are in good agreements with the experimental results.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.21 no.5
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• pp.741-746
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• 2012

The increase of energetic efficiency in plane bearing is getting more important in the transfer mechanism of semi-conductor and display panel manufacturing processes. To accomplish this objective, the technique of surface texturing on bearing surface has recently emerged as one of the most effective candidates. In this study, the effects of various pattern parameters on two bearing performance indices(load carrying capacity and effective friction coefficient) are investigated through a semi-analytic method, i.e., the 2-dimensional Reynolds equation incorporated into the finite difference scheme. Here, cavitation effect is also taken into account by employing an appropriate numerical scheme. In this study, the patterns in the textured surface are composed of a series of semi-spheres or semi-ellipsoids in shape. The effects of their size and number density on the performance indices are examined through the performance of various numerical experiments. Also, the effects of the anisotropy of the semi-ellipsoidal pattern on the bearing's lubrication characteristics are investigated and discussed.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.31 no.5
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• pp.375-380
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• 2014

To enhance biocompatibility between the orthopedic implant stem and obsteoblast cells, bone-forming cells, micro-size holes are patterned in Ti plate surface. Initially, the house built laser power stabilization system is applied to the laser micro patterning machine to convince repeatable result. Various pulse widths are irradiated Ti plate and relationship between diameters of patterned holes and pulsed width is derived. Effect of multi pulse is observed and optimal pulse number is considered to avoid heat affected zone. After MG-63 osbeoblast cells are cultured, micro patterned Ti plates are compared with control plates. In SEM image, cells are well aligned and aggregation is observed in both 60, and $100{\mu}m$ patterned plates. Finally, free form surface stem model is prepared to test micro hole patterning.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.27-27
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• 2010

결정성과 전하 이동도가 우수한 CdTe 박막을 증착하기 위하여 근접승화법(CSS), chemical spraying법, 전착(electrodeposition)법, screen printing법, 화학기상증착(MOCVD)법 및 sputtering법등이 응용되고 있으며 이들 방법은 각기 다양한 장단점을 가지고 있다. CdTe 태양전지를 성장시키는 다양한 방법 중에서 본 발표는 CBD를 이용한 CdS와 CSS를 이용한 CdTe 박막 태양전지를 성장하는 방법을 포함한다. 다양한 조건에서 성장된 박막의 물성과 CdCl2와 열처리를 통한 성능개선에 대해 발표할 예정이다. 또한, 공기의 index와 박막의 index 차이가 크기 때문에, escape cone의 angle이 매우 작고, 박막의 경우 표면이 비교적 평평하기 때문에, 광소자(LED와 Solar Cell)는 표편 텍스처링이 성능을 향상시키기 위해 필요하다. Natural Lithography, Wet-etching, Dry-etching, index-grading을 이용하여, LED와 태양전지에서 uniform하고 대면적에 적용가능한 표면 택스처링 방법에 대해 발표할 예정이다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.30.2-30.2
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• 2011

태양광을 이용하는 태양전지의 경우, 태양전지에 도달하는 입사광량은 태양전지의 효율과 직접적인 연관이 있다. 이러한 입사광량을 증가시키기 위해서 다양한 연구가 진행되고 있다. 표면에서의 광손실을 줄이기 위해 반사방지층을 형성하고, 광경로 확장 및 광트랩을 위한 기판 텍스처링 방법은 태양전지의 효율을 증가시키기 위해 꾸준히 연구되어 왔다. 본 연구에서는 불규칙적인 배열을 갖는 마이크로-나노급 패턴을 박막 태양전지용 유리기판 위에 형성함으로써 기판의 확산 투과율을 향상시키고, 광확산에 의한 내부 광경로 확장 효과로 태양전지의 효율을 증가시키고자 한다. 박막 태양전지용 유리기판에 불규칙적인 배열을 갖는 마이크로-나노급 패턴을 형성하기 위해, 기존의 패턴 형성 기술에 비해 공정이 간단하고 비용이 저렴한 나노 임프린트 리소그래피 기술을 이용하였다. 실험순서는 제작된 마스터 템플릿의 확산 패턴을 역상을 복제 하여 임프린트용 mold를 제작하고, 이 mold를 이용하여 박막 태양전지용 유리기판 위에 확산 패턴을 형성하였다.