• 제목/요약/키워드: SE Process

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기판온도와 열처리 온도에 따른 $CuInSe_2$ 박막의 특성분석 (A Study on properties of $CuInSe_2$ thin films by substrate temperature and annealing temperature)

  • 김영준;양현훈;정운조;박계춘
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.354-355
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    • 2007
  • Process variables for manufacturing the $CuInSe_2$ thin film were established in order to clarify optimum conditions for growth of the thin film depending upon process conditions (substrate temperature, sputtering pressure, DC/RF Power), and then by changing a number of vapor deposition conditions and Annealing conditions variously, structural and electrical characteristics were measured. Thereby, optimum process variables were derived. For the manufacture of the $CuInSe_2$, Cu, In and Se were vapor-deposited in the named order. Among them, Cu and In were vapor-deposited by using the sputtering method in consideration of their adhesive force to the substrate, and the DC/RF power was controlled so that the composition of Cu and In might be 1 : 1, while the surface temperature having an effect on the quality of the thin film was changed from 100[$^{\circ}C$] to 300[$^{\circ}C$] at intervals of 50[$^{\circ}C$].

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대기압 이상의 열처리 공정압력이 Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe) 박막 성장에 미치는 영향 (Effect of Annealing Process Pressure Over Atmospheric Pressure on Cu2ZnSn(S,Se)4 Thin Film Growth)

  • 이병훈;류혜선;장준성;이인재;김지훈;조은애;김진혁
    • 한국재료학회지
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    • 제29권9호
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    • pp.553-558
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    • 2019
  • $Cu_2ZnSn(S,Se)_4(CZTSSe)$ thin film solar cells areone of the most promising candidates for photovoltaic devices due to their earth-abundant composition, high absorption coefficient and appropriate band gap. The sputtering process is the main challenge to achieving high efficiency of CZTSSe solar cells for industrialization. In this study, we fabricated CZTSSe absorbers on Mo coated soda lime glass using different pressures during the annealing process. As an environmental strategy, the annealing process is performed with S and Se powder, without any toxic $H_2Se$ and/or $H_2S$ gases. Because CZTSSe thin films have a very narrow stable phase region, it is important to control the condition of the annealing process to achieve high efficiency of the solar cell. To identify the effect of process pressure during the sulfo-selenization, we experiment with varying initial pressure from 600 Torr to 800 Torr. We fabricate a CZTSSe thin film solar cell with 8.24 % efficiency, with 435 mV for open circuit voltage($V_{OC}$) and $36.98mA/cm^2$ for short circuit current density($J_{SC}$), under a highest process pressure of 800 Torr.

비진공방식에 의한 태양전지용 $CuInSe_{2}$ 광흡수층 제조 (Preparation of $CuInSe_{2}$ Absorber Layer for Solar Cells by Non-vacuum Process)

  • 김기현;안세진;윤경훈;안병태
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.346-349
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    • 2007
  • 치밀한 $CuInSe_{2}$ (CIS) 태양전지용 광흡수층을 제조하기 위해 상용되는 출발물질을 이용하여 비진공방식인 paste coating 법으로 CIS 막을 제조하였다. 먼저 치밀한 CIS 막 제조를 위해 $Cu_{2}Se$의 액상 거동을 관찰하였다. 이러한 $Cu_{2}Se_{2}$의 액상거동을 위해 Se 분위기에서 Se 증발온도, 기판온도, 열처리시간 등을 다양하게 변화 시켰으며, Se 증발온도 $450^{\circ}C$, 기판온도 $550^{\circ}C$, 열처리시간 30분 그리고 수송가스 ($N_{2}$)를 20 sccm으로 최적조건을 형성하였다. 이러한 최적조건을 바탕으로 치밀한 CIS막을 위해 two-zone RIP (rapid temperature process) 방법으로 Se 분위기 안에서 셀렌화를 위한 열처리를 행하였다. 셀렌화를 위해 다양한 열처리시간에 따라 형성된 CIS 막은 CIS 광흡수층과 Mo 박막 사이에서 $MoSe_{2}$ 층이 형성되었지만, 균일한 CIS 막을 얻었으며 업자성장과 치밀화 거동을 관찰 하였다. 또한, CIS 막의 치밀화를 위해 Se 증발온도와 열처리시간을 고정하고 기판온도를 $600^{\circ}C$로 증가시켜 $Cu_{2}Se$의 액상거동을 관찰하였다. $600^{\circ}C$에서 형성된 CIS 막은 기판온도 $500^{\circ}C$의 시편보다 입자성장과 치밀화가 되었으나 기판으로 사용하는 soda-lime glass의 휨 현상이 발생하였다.

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Co-evaporator를 이용하여 제작한 CIGS Precursor Stack 구조 및 RTP 조건에 따른 Selenization 효과에 관한 연구

  • 김찬;김대환;성시준;강진규;이일수;도진영;박완우
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.404-405
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    • 2011
  • Cu(InGa)$Se_2$ (CIGS) 박막 태양전지의 저가 및 대면적화를 위한 양산화 공정인 two-step process (sputter/selenization) 공정에서는 sputtering으로 형성한 metal precursor stack을 $H_2$ Se gas를 이용하여 selenization하는 공정을 주로 이용한다. 하지만 이러한 selenization 공정은 유독한 $H_2$ Se gas를 이용해야 한다는 점과 긴 시간 동안 열처리를 해야 하는 단점을 가지고 있다. 이에 metal precursor stack 위에 Se 막을 우선 증착하고, Rapid Thermal Process (RTP)를 이용하여 selenization하는 방법이 현재 많은 관심을 끌고 있다. 본 논문에서는 sputtering 이후 RTP를 이용한 CIGS 흡수층 제작에 대한 선행연구의 일환으로 co-evaporator 장비를 이용하여 다양한 구조의 precursor를 제작하고 RTP 조건에 따른 selenization 효과를 연구하였다. Co-evaporator를 이용하여 CIGS, CIG/Se, CuGa/In/Se, In/CuGa/Se 4가지 구조의 precursor stack을 Mo coated soda lime glass 위에 제작하였다. 이때 amorphous 상태의 precursor stack을 만들기 위하여 기판에 열은 가하여 주지 않았으며, 각각의 stack 구조에서 가지고 있는 Cu, In, Ga, Se의 총량을 동일하게 유지하기 위하여 각 stack의 증착 시간을 동일하게 유지하였다. Selenization을 위한 RTP 조건은 550, $600^{\circ}C$ 각각에 대하여 1, 5, 10분으로 split을 진행하였다. Precursor stack의 증착 후 관찰한 XRD 결과는 비정질 상태를 잘 나타내었으며, SEM 결과 CIGS precursor stack을 제외한 나머지 구조의 stack에서는 In 박막의 surface roughness로 인하여 박막의 평탄화가 좋지 않음을 확인하였다. CIGS precursor stack의 경우, RTP 온도와 시간 split와 상관없이 결정화가 잘 이루어졌으나 grain의 성장이 부족하였다. 이에 비하여 CIG/Se, CuGa/In/Se, In/CuGa/Se 구조의 precursor stack의 경우, $550^{\circ}C$ 열처리에서는 InSe의 결정상이 관찰 되었으며 $600^{\circ}C$, 5분 이상 열처리에서 CIGS 결정상이 관찰되었다. 이러한 결과는 Se이 metal 원소들과 함께 있는 CIGS 구조에 비하여 metal precursor stack 위에 Se을 증착한 stack 구조들의 경우는 CIGS 결정을 형성하기 위해 Se이 metal 층들로 확산되어 반응을 하여야 하므로 상대적으로 많은 열에너지가 필요한 것으로 이해할 수 있으며, RTP를 이용한 selenization 공정으로 CIGS 박막 태양전지의 흡수층 형성이 가능함을 확인하였다.

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시스템공학 및 프로젝트관리 통합프로세스의 조직 내재화를 위한 성숙도 모델에 관한 연구 (On a Maturity Model for the Institutionalization of Integrated SE&PM Process at Organization Level)

  • 최영길;이재천
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.725-732
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    • 2016
  • 대형 복합 시스템의 개발을 성공적으로 수행하기 위해 조직에서는 CMMI(Capability Maturity Model Integration)를 채택하여 시스템공학(SE;Systems Engineering) 및 프로젝트관리(PM;Project Management)의 프로세스 개선과 조직 성숙도를 향상시키기 위해 노력하고 있다. 하지만 국내의 많은 조직에서 CMMI 레벨3 인증 획득 후에 SE&PM(Systems Engineering & Project Management) 프렉티스(Practices) 그 자체의 수행에만 집중하고, 이의 조직 내 내재화에 필요한 지원환경의 구축에는 소홀한 편이다. 결과로, 그러한 조직에서 내재화를 거치지 않은 프로세스 성숙도의 경우 더 이상의 진전 및 유지는 어렵게 된다. 내재화를 달성하기 위한 선행조건으로 조직의 비즈니스에 부응하는 표준 프로세스가 정의되고, 이를 수행하는 조직원의 교육이 적절히 수행되어야 하며, 또한 프로세스 수행 시 효율적으로 활용할 수 있는 지원도구가 확보되어야 한다. 본 논문에서는 이러한 P-P-T(Process-People-Tool) 관점에서 SE&PM 프로세스에 대한 조직 내 내재화를 달성하기 위한 성숙도 모델을 연구하여 제안하였다. 제안된 내재화 성숙도 모델은 CMMI 인증을 준비하고 있거나 또는 이미 인증을 받은 조직에서 SE&PM 프로세스 내재화를 위한 조직차원의 전략과 계획을 수립하는데 많은 도움이 될 것이다.

$CuInSe_2$ 박막의 구조적 전기적 특성 (Structural and Electrical Properties of $CuInSe_2$ Ternary Compound Thin Film)

  • 김영준;양현훈;정운조;박계춘
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1396-1397
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    • 2006
  • Process variables for manufacturing the $CuInSe_2$ thin film were established in order to clarify optimum conditions for growth of the thin film depending upon process conditions (substrate temperature, sputtering pressure, DC/RF Power), and then by changing a number of vapor deposition conditions and Annealing conditions variously, structural and electrical characteristics were measured. Thereby, optimum process variables were derived. For the manufacture of the $CuInSe_2$, Cu, In and Se were vapor-deposited in the named order. Among them, Cu and In were vapor-deposited by using the sputtering method in consideration of their adhesive force to the substrate, and the DC/RF power was controlled so that the composition of Cu and In might be 1 : 1, while the surface temperature haying an effect on the quality of the thin film was changed from $100[^{\circ}C]$ to $300[^{\circ}C]$ at intervals of $50[^{\circ}C]$.

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Preparation of a Dense Cu(In,Ga)Se2 Film From (In,Se)/(Cu,Ga) Stacked Precursor for CIGS Solar Cells

  • Mun, Seon Hong;Chalapathy, R.B.V.;Ahn, Jin Hyung;Park, Jung Woo;Kim, Ki Hwan;Yun, Jae Ho;Ahn, Byung Tae
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제7권1호
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • The $Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) thin film obtained by two-step process (metal deposition and Se annealing) has a rough surface morphology and many voids at the CIGS/Mo interface. To solve the problem a precursor that contains Se was employer by depositing a (In,Se)/(Cu,Ga) stacked layer. We devised a two-step annealing (vacuum pre-annealing and Se annealing) for the precursor because direct annealing of the precursor in Se environment resulted in the small grains with unwanted demarcation between stacked layers. After vacuum pre-annealing up to $500^{\circ}C$ the CIGS film consisted of CIGS phase and secondary phases including $In_4Se_3$, InSe, and $Cu_9(In,Ga)_4$. The secondary phases were completely converted to CIGS phase by a subsequent Se annealing. A void-free CIGS/Mo interface was obtained by the two-step annealing process. Especially, the CIGS film prepared by vacuum annealing $450^{\circ}C$ and subsequent Se annealing $550^{\circ}C$ showed a densely-packed grains with smooth surface, well-aligned bamboo grains on the top of the film, little voids in the film, and also little voids at the CIGS/Mo interface. The smooth surface enhanced the cell performance due to the increase of shunt resistance.

SE 프로세스 기반 국방 M&S체계 개발 절차 연구 (A Study on SE Process based Defense M&S System Development Procedures)

  • 이동준;고성현;이상복;노광현;윤주일
    • 시스템엔지니어링학술지
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    • 제19권1호
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    • pp.44-55
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    • 2023
  • The defense M&S system, which has been classified as a weapon system between requirements determination and project implementation, is being developed by applying the weapon system development procedure of the Defense Acquisition Program Administration. The M&S system abstracts and models the real world to suit the intended use and proceeds with the process of developing it as a software-oriented system. Overseas, the conceptual model development stage is staged before entering the design stage after the requirements analysis. In addition, each step includes verification and validation processes. In Korea, while establishing and applying the weapon system development procedure based on the SE process, the M&S system is also applied in the same way as the general weapon system, limiting appropriate development outputs and verification and validation. In this study, the system development procedure of the M&S system is established and presented based on the relevant standards and SE process of developed countries.

함정의 품질 제고 방법론 연구 (A Study on Quality Improvement Methodology based on SE and M&S for Navy Ship Acquisition Process)

  • 조만형;최봉완
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.198-213
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    • 2012
  • Navy ship acquisition management business contributed to the korean Navy and defense exports with government suppliers in Korea for over 40 years. But due to advanced technology, development trend of Navy ship and defense export requirements, it enable to make a contribution to a better system improvement are being demanded. In this paper, an adjective Navy ship acquisition process is presented in order to improve the acquisition process takes the first step for acquisition planning process to enhance the efficiency and rationality that is based on consensus of Navy ship expert and experienced. In addition, systems engineering (SE) and quality control (QC) techniques based on Modeling and Simulation are investigated to carry out efficient project management and scientific quality control system in Navy ship acquisition process. Finally, it is suggested to apply SE/QC based on M&S for Navy ship acquisition process using civilian infrastructure and organizations in order to take advantage of the world's leading domestic industry based on considering the difficult conditions of Navy ship suppliers.