• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.256-256
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• 2010

투명전극부터 디스플레이 산업에 이르기까지 광범위하게 응용되어지고 있고 개발되어지고 있는 투명전도산화물(TCO)은 ZnO, In2O3, SnO2 등을 기본으로 하는 n-type 재료가 대부분이다. 그러나 투명전도 산화물을 이용한 light emitting diode(LED), 투명한 태양전지, p-형 TFT와 같은 투명전자소자의 개발을 위해서는 p-type 소재가 필수적이다. p-type TCO 소재는 비교적 연구 개발 실적이 매우 부진한 실정이었다. 1997년 넓은 밴드갭을 가지는 ABO2(delafossite) 산화물이 p-type으로서 안정적이라는 것을 보고함에 따라 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 ABO2 형태를 가진 Delafossite구조 산화물이 가장 유망한 p-type 투명전도체 소재로 거론되고 있다. Delafossite 구조가 p-type 투명전도체에 적합한 결정구조인 이유는 밴드갭이 넓고 공유결합에 유리하기 때문이다. Delafossite구조는 상온에서 2종류의 polytype(상온에서 Rhombohedaral구조와 hexagonal 구조)이 존재하며 이들은 각각 3R 및 2H의 결정 구조를 가지고 있다. ABO2의 delafossite구조에서 Cu+의 배열은 c-축을 따라 Cu-O-Cr-O-Cu의 연속적인 층 구조로서 2차원연결로 보여 진다. 보고된 Cu- base delafossite구조를 가지는 재료들은 CuAlO2, CuGaO2, CuInO2 등 여러가지가 있다. 본 연구에서는 PLD를 이용하여 c-plane 사파이어 기판위에 성장된 delafossite구조인 CuCrO2박막의 특성을 알아보았다. p-type 특성을 위하여 CuCrO2에 Zn를 첨가하였으며 그에 따른 구조적 전기적 특성을 조사하였다. 성장온도와 산소분압을 $500{\sim}700^{\circ}C$, 0~10mTorr로 변화시켜 특성을 연구하였다. 성장온도 $700^{\circ}C$, 산소분압 10mTorr에서 c-plane 사파이어 기판위에 c-축 배향의 에피성장된 CuCrO2:Zn 박막을 얻을 수 있었다. Mg를 도핑함에 따른 p-type 특성보다 현저히 떨어지는 것을 확인하였다. 또한 동일한 조건임에도 특정한 이차상의 존재를 통해 도핑된 Zn의 위치를 추측할 수 있었다. 온도와 분압에 따른 결정성과 표면상태를 SEM을 통해서 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.448-449
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• 2008

HIT(Heterojunction with intrinsic thin layer) solar cell은 결정 실리콘 (c-Si)을 n-type으로 제작시 수율이 어렵고 결정 실리콘 (c-Si)을 p-type위에 제조하는 것이 보다 보편적인 방법이므로 베이스의 결정 실리콘에는 p-type을, 그 위에는 진성 층(intrinsic layer) 그리고 반투명 전극의 아래에 제조되는 비정질 실리콘 (a-Si)을 n-type으로 하여 베이스 층과 TCO 후면 층의 두께, 도핑 농도 (doping concentration)와의 관계를 확인하여 본다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.103.1-103.1
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• 2011

실리콘 이종접합 태양전지에서 계면 결함 밀도는 효율을 결정하는데 가장 중요한 요인으로 작용한다. 계면 결함은 캐리어의 재결합 위치로 작용하여, 계면 결함 밀도가 증가하면 재결합 속도가 증가하게 된다. 흡수층으로 사용되는 실리콘 웨이퍼 (결정질 실리콘)를 가능한 깨끗하게 세정함으로써, 또한 emitter로 쓰이는 비정질 실리콘을 낮은 데미지로 증착하여 계면 결함 밀도를 감소 시킬 수 있다. 이러한 계면 결함 밀도의 감소가 어떠한 변화로 인해 태양전지 특성에 영향을 주는지 시물레이션을 통해 알아보았다. n-type 웨이퍼에 p-type 비정질 실리콘을 emitter로 하여 TCO/p/i/n-type wafer/i/n/TCO/metal의 구조를 적용했고, wafer 전면과 i로 쓰인 무첨가된 비정질 실리콘 간의 계면 결함 밀도를 변수로 적용했다. 그 결과, 계면 결함 밀도가 감소함에 따라 재결합이 감소하여 태양전지 특성이 증가하는 측면도 있지만, 흡수층의 장벽 (barrier height)이 높아져 재결합을 더욱 감소시킴으로 인해 태양전지 특성이 증가함을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.239.2-239.2
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• 2016

Numerous studies and approaches have been performed for solar cells to improve their photoelectric conversion efficiencies. Among them, the study for electrode containing transparent conducting oxide (TCO) layers is one of issues as well as for the cell structure based on band theory. In this study, we focused on an interfacial layer between p-type silicon and indium tin oxide (ITO) well-known as TCO materials. According to current-voltage characteristics for the sample with the interfacial layers, the improvement of band alignment between p-type silicon and ITO was observed, and their ohmic properties were enhanced in the proper condition of deposition. To investigate cause of this improvement, spectroscopic ellipsometry and ultraviolet photoelectron spectroscopy were utilized. Using these techniques, band alignment and defect in the band gap were examined. The major materials of the interfacial layer are vanadium oxide and tungsten oxide, which are notable as a hole transfer layer in the organic solar cells. Finally, the interfacial layer was applied to silicon solar cells to see the actual behavior of carriers in the solar cells. In the case of vanadium oxide, we found 10% of improvement of photoelectric conversion efficiencies, compared to solar cells without interfacial layers.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.351.2-351.2
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• 2014

Indium tin oxide (ITO) has a lot of variations of its properties because it is basically in an amorphous state. Therefore, the differences in composition ratio of ITO can result in alteration of electrical properties. Normally, ITO is considered as transparent conductive oxide (TCO), possessing excellent properties for the optical and electrical devices. Quantitatively, TCO has transparency over 80 percent within the range of 380nm to 780nm, which is visible light although its specific resistance is less than $10-3{\Omega}/cm$. Thus, the solar cell is the best example for which ITO has perfectly matching profile. In addition, when ITO is used as transparent conductive electrode, this material essentially has to have a proper work function with contact materials. For instance, heterojunction with intrinsic thin layer (HIT) solar cell could have both front ITO and backside ITO. Because each side of ITO films has different type of contact materials, p-type amorphous silicon and n-type amorphous silicon, work function of ITO has to be modified to transport carrier with low built-in potential and Schottky barrier, and approximately requires variation from 3 eV to 5 eV. In this study, we examine the change of work function for different sputtering conditions using ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS). Structure of ITO films was investigated by spectroscopic ellipsometry (SE) and scanning electron microscopy (SEM). Optical transmittance of the films was evaluated by using an ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrophotometer

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.77-79
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• 2009

Amorphous/crystalline silicon heterojunction solar cells, TCO/a-Si:H (p)/c-Si(n)/a-Si:H(n)/Al, are investigated. The influence of various parameters for the front structures was studied. We used thin (10 nm) a-Si:H(p) layers of amorphous hydrogenated silicon are deposited on top of a thick ($500{\mu}m$) crystalline c-Si wafer. This work deals with the influence of the a-Si:H(p) doping concentration on the solar cell performance is studied.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.333-335
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• 2016

본 연구에서는 제 1원리 계산을 기반으로 대표적인 p-type TCO 중 하나인 Cu-based delafossite ($CuMO_2$, M=Al, Ga, In, Sc, Y) 의 band structure 및 그에 따른 경향성을 분석하였다. 그 결과, 13족에 속하는 M (Al, Ga, In)은 valence band maximum (VBM)에서 2개의 flat한 line이 나타났고, 3족에 속하는 M (Sc, Y)는 Z point에서도 VBM과 비슷한 값이 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제48권3호
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• pp.266-272
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• 2004

소형 고체상 전극에 단일 조성 실온 경화형(one-component room temperature vulcanizing type) 실리콘러버 730(730 RTV)을 지지체로 도입하여 가소제가 필요 없는 탄산이온선택성 전극막을 개발하였다. 본 연구에서 최적화된 탄산이온선택성 전극막의 조성은 85.75 wt%의 730 RTV, 11.08 wt%의 trifluoroacetyl-p-decylbenzene(TFADB), 3.17 wt%의 tridodecyl-methylammonium chloride(TDMACl)로 제조 되었고, 우수한 전기화학적 특성(감응기울기 (26.3 mV/dec.), 선택성($logKT^{pot}_{CO_{2},Cl^-}$= -4.00, $logKT^{pot}_{TCO_{2},Sal^-}$=1.69), 검출한계(4.0${\times}10^{-4}M$))을 보였으며, 이와 같은 조성의 막을 도입한 평면형 고체상 센서는 60일 이상 초기특성을 유지하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.67-67
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• 2011

Compound semiconductor/CNTs composites have shown considerably improved efficiency improvement in photovoltaic devices, which is often attributed to two different factors. One is the formation of efficient electronic energy cascade structures. The other effect of CNTs on the performance of photovoltaic devices is the decrement of interfacial resistance. The interfacial resistances at n-type/ p-type materials and/or n-type materials/TCO electrode are reduced by an outstanding electrical property of CNTs. In addition to the effects of CNTs, we report the third reason for increment of efficiency in photovoltaic devices by CNT's well-known electrical field enhancement effects. The improved ${\beta}$ values in reverse-FE currents of CIGS electrode with SWNTs layers indicate the enhancement of electrical field in photovoltaic devices, which implies the acceleration of the electron transfer rate in the cell. Due to the formation of an efficient electronic energy cascade structure and the decrease of the interfacial resistance as well as the improvement of the electrical field in the photovoltaic devices, the power conversion efficiency of electrochemically deposited superstrate-type CIGS solar cells was increased 24.3% in the presence of SWNTs and showed 10.40% conversion efficiency.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.675-678
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• 2004

[ $CuAlO_2$ ] was used as P-type transparent conducting oxide. $CuAlO_2$ ceramics was obtained from heating a stoichiometric mixture of $Cu_2O$ and $Al_2OH_3$ at $1200^{\circ}C$ for 6h. $CuAlO_2$ ceramics were doped by the rate of 0, 5, 7 and 10% of the $BeSO_4{\cdot}4H_2O$. Sintered ceramics were investigated by X-ray diffraction (XRD) and electrical measurements. The room temperature conductivity of the ceramics, which were doped with $BeSO_4{\cdot}4H_2O$ 5wt% was of the order of $3.19\times10^{-3}S\;cm^{-1}$, and the density was $4.98g/cm^3$. Therefor the conductivity and density in $BeSO+4{\cdot}4H_2O$ 5wt% were better than other cases. Additionally, Seebeck cofficient measurements revealed that these ceramics were p-type semiconductors and the ceramic conductivity increased with the growth temperature.