• 제목/요약/키워드: Energy carrier

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저온에서 열처리한 $CuInS_2$ 광흡수층 박막 특성분석 (Characterization analysis of $CuInS_2$ absorber layer grown by heat treatment of low temperature)

  • 양현훈;백수웅;김한울;한창준;이석호;정운조;박계춘;이진;정해덕
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.98.2-98.2
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    • 2010
  • $CuInS_2$ thin films were synthesized by sulfurization of Cu/In Stacked elemental layer deposited onto glass Substrates by vacuum furnace annealing at temperature 200[$^{\circ}C$]. And structural and electrical properties were measured in order to certify optimum conditions for growth of the ternary compound semiconductor $CuInS_2$ thin films with non-stoichiometry composition. $CuInS_2$ thin film was well made at the heat treatment 200[$^{\circ}C$] of SLG/Cu/In/S stacked elemental layer which was prepared by thermal evaporator, and chemical composition of the thin film was analyzed nearly as the proportion of 1 : 1 : 2. Physical properties of the thin film were investigated at various fabrication conditions substrate temperature, annealing and temperature, annealing time by XRD, FE-SEM and hall measurement system. At the same time, carrier concentration, hall mobility and resistivity of the thin films was $9.10568{\times}10^{17}$ [$cm^{-3}$], 312.502 [$cm^2/V{\cdot}s$] and $2.36{\times}10^{-2}$ [${\Omega}{\cdot}cm$], respectively.

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결정질 태양전지 적용을 위한 SiNx 이중구조 반사방지막에 관한 연구 (Study on SiNx double layer anti-reflection coating for crystalline solar cell application)

  • 공대영;박승만;이준신
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.93.1-93.1
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    • 2010
  • 반사방지막은 태양전지 표면에서의 광 반사를 낮춰주며, Si wafer 표면에서의 carrier의 재결합을 줄이는 passivation 역할을 한다. 이를 위한 다양한 물질이 반사방지막으로 사용된다. 단일박막은 passivation 효과가 미미하여 최근 passivation 향상에 도움이 되는 이중구조 반사방지막이 널리 연구되어지고 있다. 하지만 물질이 다양해짐에 따라 공정시간 및 비용이 늘어나고, passivation에 최적화된 물질사용이 필수적으로 요구되는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기존에 passivation 효과가 뛰어나다고 알려진 SiNx의 굴절률 가변을 통하여 이중구조를 갖는 박막을 반사방지막으로 이용하여 그 특성을 비교, 분석하였다. SiNx 이중반사방지막은 0.8 Torr~1 Torr의 압력에서 $450^{\circ}C$의 기판온도로 PECVD를 이용하여 증착되었으며 이때의 plasma power는 180mW/$cm^2$으로 고정 하였다. 굴절률 1.9 및 2.3을 갖는 가스 조성비를 이용하여 각 layer의 두께를 20/60nm, 30/50nm, 40/40nm로 가변하였다. 샘플 제작 후 Sun-Voc 측정을 통하여 implied Voc 및 효율을 측정하였다. 단일반사방지막을 사용한 샘플의 경우 608mV의 implied Voc가 측정되었으며, FF는 82.8%, 효율은 17.6%로 측정되었다. 가장 우수한 특성을 나타낸 20/60nm의 두께로 증착된 샘플의 경우 implied Voc는 625mV, FF는 84.1%, 효율은 18.3%로 우수한 결과를 나타내었다. 반사도 측정 결과 단일반사방지막은 2.27%로 높았으나 SiNx 이중구조를 이용한 반사방지막은 1.67%로 낮은 값을 확인 하여 이중구조의 반사방지막이 반사도 저감 및 passivation 효과 향상에 도움이 되는 것을 확인할 수 있었다.

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The Effect of Annealing Temperature and Zn contents on Transparent Conducting Indium Zinc Tin Oxide Thin Films

  • 이선영;;박수정;강희재;허성;정재관;이재철
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.227-227
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    • 2012
  • 본 연구에서는 RF스퍼터링법에 의하여 glass substrate에 In-Zn-Sn-O (IZTO)를 Zn 성분에 변화를 주면서 $350{\AA}$ 만큼 증착시키고, 1시간 동안 $350^{\circ}C$로 열처리 하였다. In:Zn:Sn의 성분 비율은 20:48:32 (IZTO1), 13:60:27 (IZTO2)이다. 박막의 전자적, 광학적 특성은 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy), REELS(Reflection Electron Energy Loss Spectroscopy), UV-Spectrometer를 이용하여 연구하였고, 박막의 전기적 특성은 van der Pauw 법을 이용하여 측정하였다. XPS측정결과, IZTO박막은 In-O, Sn-O and Zn-O의 결합을 가진다. REELS를 이용해 Ep=1,500 eV에서의 밴드갭을 얻어보면, $350^{\circ}C$로 열처리 한 박막은 열처리를 하지 않은 것에 비해 밴드갭이 IZTO1는 3.36 eV에서 3.54 eV로, IZTO2는 3.15 eV에서 3.31 eV로 증가하였다. 반면에 Zn 함량이 증가할수록 밴드갭이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이 값은 UV-Spectrometer를 이용한 광학적 밴드갭과 일치하였다. 또한 van der Pauw method를 이용한 전기적 특성 분석 결과, 열처리를 하기 전에 비하여 carrier concentration이 IZTO1는 $-4.4822{\times}10^{18}cm^{-3}$에서 $-2.714{\times}10^{19}cm^{-3}$로, IZTO2는 $-3.6931{\times}10^{17}cm^{-3}$에서 $-1.7679{\times}10^{19}cm^{-3}$로 증가하였다. 반면에 Resistivity는 IZTO1의 경우 $1.7122{\times}10^{-1}{\Omega}{\cdot}cm$에서 $5.5496{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$로, IZTO2는 $1.3290 {\Omega}{\cdot}cm$에서 $1.3395{\times}10^{-2}{\Omega}{\cdot}cm$로 감소하였다. 그리고 UV-Spectrometer를 이용한 광학적 특성을 측정해본 결과, 가시광선영역인 380~780 nm에서의 투과율이 83%이상으로 투명전자소자로의 응용이 가능하다는 것을 보여주었다.

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Rear Surface Passivation of Silicon Solar Cell with AlON Layer by Reactive Magnetron Sputtering

  • Moon, Sun-Woo;Kim, Eun-Kyeom;Park, Won-Woong;Kim, Kyung-Hoon;Kim, Sung-Min;Kim, Dong-Hwan;Han, Seung-Hee
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.430-430
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    • 2012
  • The surface recombination velocity of the silicon solar cell could be reduced by passivation with insulating layers such as $SiO_2$, SiNx, $Al_2O_3$, a-Si. Especially, the aluminium oxide has advantages over other materials at rear surface, because negative fixed charge via Al vacancy has an additional back surface field effect (BSF). It can increase the lifetime of the hole carrier in p-type silicon. The aluminium oxide thin film layer is usually deposited by atomic layer deposition (ALD) technique, which is expensive and has low deposition rate. In this study, ICP-assisted reactive magnetron sputtering technique was adopted to overcome drawbacks of ALD technique. In addition, it has been known that by annealing aluminium oxide layer in nitrogen atmosphere, the negative fixed charge effect could be further improved. By using ICP-assisted reactive magnetron sputtering technique, oxygen to nitrogen ratio could be precisely controlled. Fabricated aluminium oxy-nitride (AlON) layer on silicon wafers were analyzed by x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to investigate the atomic concentration ratio and chemical states. The electrical properties of Al/($Al_2O_3$ or $SiO_2/Al_2O_3$)/Si (MIS) devices were characterized by the C-V measurement technique using HP 4284A. The detailed characteristics of the AlON passivation layer will be shown and discussed.

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Effect of annealing temperature on Al2O3 layer for the passivation of crystalline silicon solar cell

  • Nam, Yoon Chung;Lee, Kyung Dong;Kim, JaeEun;Bae, Soohyun;Kim, Soo Min;Park, Hyomin;Kang, Yoonmook;Lee, Hae-Seok;Kim, Donghwan
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.335.2-335.2
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    • 2016
  • The fixed negative charge of the Al2O3 passivation layer gives excellent passivation performance for both n-type and p-type silicon wafers. For the best passivation quality, annealing is known to be a prerequisite step and a lot of studies concerning annealing effect on the passivation characteristics have been performed. Meanwhile, for manufacturing a crystalline silicon solar cell, firing process is applied to the Al2O3 passivation layer. Therefore, study on not only annealing effect but also on firing effect is necessary. In this work, Al2O3 passivation performance (minority carrier lifetime) for p-type silicon wafer was evaluated with Quasi-Steady-State Photoconductance(QSSPC) measurement after annealing at different temperatures. For the samples which showed different aspects, C-V measurement was performed for the cause - whether it is due to the chemical effect or field-effect. The change in Al2O3 passivation property after firing processes was investigated and the mechanism for the change could be estimated.

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ZnO 박막 성장과 광학적 특성 분석을 위한 펄스 레이저증착(PLD)방법 적용 (Application of Pulsed Laser Deposition Method for ZnO Thin Film Growth and Optical Properties)

  • 홍광준;김재열
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.33-41
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    • 2005
  • ZnO epilayer was synthesized by the pulsed laser deposition(PLD) process on Al$_2$O$_3$ subsorte after irradiating the surface of ZnO sintered pellet by ArF(193nm) excimer laser. The epilayers of ZnO were achieved on sapphire(A1203) substrate at the 境mperature of 400$^{circ}$C. The crystalline structure of epilayer was investigated by the Photoluminescence and double crystal X-ray diffraction(DCXD). The carrier density and mobility of ZnO epilayer measure with Hall effect by van der Pauw mothod are $8.27\times$1016cm$^{-3}$ and 299 cm$^{2}$/V$\cdot$s at 293 K respectively, The temperature dependence of the energy band gap of the ZnO obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, E$_g$(T)= 3.3973 eV - ($2.69\times$ 10$^{-4}$ eV/K)T$^{2}$/(T + 463K). After the as-grown ZnO epilayer was annealed in Zn atmospheres, oxygen and vaccum the origin of point defects of ZnO atmospheres has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10K. The native defects of V$_{Zn}$, V$_{O}$, Zn$_{int}$, and O$_{int}$ obtained by PL measurements were classified as a donor or acceptor type. In addition we concluded that the heat-treatment in the oxygen atmosphere converted ZnO thin films to an optical p-type. Also, we confirmed that vacuum in ZnO/Al$_2$O$_3$ did not firm the native defects because vacuum in ZnO thin films existed in the form of stable bonds.

Streptanthus tortus의 培養細胞로부터 사부 세포의 분리와 분리된 篩部 및 柔組織 細胞에서 설탕의 능동수송 (Isolation of Phloem Cells and Active Transport of Sucrose by Isolated Phloem and Parenchyma Cells of Streptanthus tortus Suspension Cultures)

  • 조봉희
    • 식물조직배양학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.7-11
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    • 1998
  • Streptanthus 조직 배양 세포를 사용하여 사부를 순수분리 시키고, 분리된 사부에서 사부 하적에 대한 기작을 규명하기 위해 다음 연구를 하였다. 유조직 세포는 0.2% macerase 와 0.03% cellulase의 가수분해 효소로 처리하여 원형질체를 얻었고, 분화된 세포에서는 0.03% cellulase + 0.02% pectinase + 0.2% macerase + 0.025% rohamet PC로 가수분해시켜서 순수한 사부 세포와 사부 원형질체와 반세포의 원형질체를 분리하였다. 분리된 유조직 세포와 반세포의 원형질체에서는 단당류인 포도당을 수송시키나, 설탕은 수송시키지 못했다. 반면 분리된 사부 세포는 설탕을 능동수송 시키나 포도당은 수송시키지 못했다. 이는 설탕의 사부 하적은 반세포 없이도 가능하며, 반세포는 설탕 운반체가 없어서 설탕을 직접 수송할 수 있는 능력이 없다는 것을 보여주는 것이다. 그리고 사부 세포에서 설탕의 수송은 에너지대사에 의존하는 능동수송으로 나타났다.

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광원의 특성에 따른 Boron-doped p-type Cz-Si 태양전지의 광열화 현상 분석 (An Analysis of Light Induced Degradation with Optical Source Properties in Boron-Doped P-Type Cz-Si Solar Cells)

  • 김수민;배수현;김영도;박성은;강윤묵;이해석;김동환
    • 한국재료학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.305-309
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    • 2014
  • When sunlight irradiates a boron-doped p-type solar cell, the formation of BsO2i decreases the power-conversion efficiency in a phenomenon named light-induced degradation (LID). In this study, we used boron-doped p-type Cz-Si solar cells to monitor this degradation process in relation to irradiation wavelength, intensity and duration of the light source, and investigated the reliability of the LID effects, as well. When halogen light irradiated a substrate, the LID rate increased more rapidly than for irradiation with xenon light. For different intensities of halogen light (e.g., 1 SUN and 0.1 SUN), a lower-limit value of LID showed a similar trend in each case; however, the rate reached at the intensity of 0.1 SUN was three times slower than that at 1 SUN. Open-circuit voltage increased with increasing duration of irradiation because the defect-formation rate of LID was slow. Therefore, we suppose that sufficient time is needed to increase LID defects. After a recovery process to restore the initial value, the lower-limit open-circuit voltage exhibited during the re-degradation process showed a trend similar to that in the first degradation process. We suggest that the proportion of the LID in boron-doped p-type Cz-Si solar cells has high correlation with the normalized defect concentrations (NDC) of BsO2i. This can be calculated using the extracted minority-carrier diffusion-length with internal quantum efficiency (IQE) analysis.

반응성 고분자 계면상을 도입한 PP/탄소섬유 복합재료의 제조와 물성 (Fabrication of PP/Carbon Fiber Composites by Introducing Reactive Interphase and its Properties)

  • 김민영;김지홍;김원호;최영선;황병선
    • 폴리머
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    • 제24권4호
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    • pp.556-563
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    • 2000
  • 일반적으로 열가소성 복합재료는 섬유와 기지재료간의 결합력이 약하다는 단점을 가지고 있어 개발의 한계를 가져왔으나 점차적으로 수지의 개발, 공정의 개선, 계면상의 도입으로 지속적인 물성 향상을 이루고 있다. 특히 계면상의 도입은 외부에서 받은 충격을 잘 흡수할 뿐만 아니라 기지재료와 섬유와의 결합력을 높여 준다. 본 연구에서는 탄소섬유의 전기전도성을 이용하여 전착(electrodeposition)에 의해 탄소섬유와 수지 사이에 계면상을 도입하였으며 계면상 물질과 폴리프로필렌 수지와의 약한 결합력을 개선하기 위해 modified polypropylene을 수지에 첨가하였다. 대표적인 열가소성 수지인 폴리프로필렌을 기지재료로 사용하여 복합재료를 제조하여 층간전단강도, 충격강도 등의 기계적 물성을 평가한 결과, 전착을 통한 계면상을 도입하였을 경우가 물성이 우수함을 확인할 수 있었다. 전착 공정에서는 anhydride 또는 free acid group을 가진 반응성 고분자를 사용하여 수용액상에서 전하 운반체 역할을 수행할 수 있게 하였고 고분자의 종류를 달리하여 계면상 물질의 변화에 따른 복합재료의 물성 차이를 평가하였다. 또한 함침 용액의 농도, 전류밀도 및 전착시간을 변화시키면서 탄소섬유에의 전착수율을 평가하였다.

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열처리된 CuGaSe2 단결정 박막의 점결함연구 (A study on point defect for thermal annealed CuGaSe2 single crystal thin film)

  • 이상열;홍광준
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.154-154
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    • 2003
  • A stoichiometric mixture of evaporating materials for CuGaSe2 single crystal thin films was prepared from horizontal electric furnace. Using extrapolation method of X-ray diffraction patterns for the polycrystal CuGaSe2, it was found tetragonal structure whose lattice constant at and co were 5.615 ${\AA}$ and 11.025 ${\AA}$, respectively. To obtain the single crystal thin films, CuGaSe2 mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the hot wall epitaxy (MWE) system. The source and substrate temperatures were Slot and 450$^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (UXD). The carrier density and mobility of CuGaSe2 single crystal thin films measured with Hall effect by van der Pauw method are 5.0l${\times}$10$\^$17/ cm$\^$-3/ and 245 $\textrm{cm}^2$/V$.$s at 293K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the CuGaSe2 obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, Eg(T) = 1.7998 eV - (8.7489${\times}$10$\^$-4/ eV/K)T$^2$/(T + 335 K. After the as-grown CuGaSe2 single crystal thin films was annealed in Cu-, Se-, and Ca-atmospheres, the origin of point defects of CuGaSe2 single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10 K The native defects of V$\_$CU/, V$\_$Se/, Cu$\_$int/, and Se$\_$int/ obtained by PL measurements were classified as a donors or accepters type. And we concluded that the heat-treatment in the Cu-atmosphere converted CuGaSe2 single crystal thin films to an optical n-type. Also, we confirmed that Ga in CuGaSe2/GaAs did not form the native defects because Ga in CuGaSe2 single crystal thin films existed in the form of stable bonds.

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