• Current Photovoltaic Research
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• 제8권1호
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• pp.6-11
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• 2020

The power conversion efficiency (PCE) of a two-terminal tandem solar cell depends upon the tunnel-recombination junction (TRJ) between the top and bottom sub-cells. An optimized TRJ in a tandem cell helps improve its open-circuit voltage (V_oc), short-circuit current density (J_sc), fill factor (FF), and efficiency (PCE). One of the parameters that affect the TRJ is the buffer layer thickness. Therefore, we investigated various TRJs by varying the thickness of the buffer or intermediate layer (TRJ-buffer) in between the highly doped p-type and n-type layers of the TRJ. The TRJ-buffer layer was p-type nc-Si:H, with a doping of 0.06%, an activation energy (E_a) of 43 meV, an optical gap (E_g) of 2.04 eV, and its thickness was varied from 0 nm to 125 nm. The tandem solar cells we investigated were a combination of a heterojunction with intrinsic thin layer (HIT) bottom sub-cell and an a-Si:H (amorphous silicon) top sub-cell. The initial cell efficiency without the TRJ buffer was 7.65% while with an optimized buffer layer, its efficiency improved to 11.74%, i.e., an improvement in efficiency by a factor of 1.53.

• Current Photovoltaic Research
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• 제7권1호
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• pp.9-14
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• 2019

Carrier selective solar cell structure has allured curiosity of photovoltaic researchers due to the use of wide band gap transition metal oxide (TMO). Distinctive p/n-type character, broad range of work functions (2 to 7 eV) and risk free fabrication of TMO has evolved new concept of heterojunction intrinsic thin layer (HIT) solar cell employing carrier selective layers such as $MoO_x$, $WO_x$, $V_2O_5$ and $TiO_2$ replacing the doped a-Si layers on either front side or back side. The p/n-doped hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) layers are deposited by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD), which includes the flammable and toxic boron/phosphorous gas precursors. Due to this, carrier selective TMO is gaining popularity as analternative risk-free material in place of conventional a-Si:H. In this work hole selective materials such as $MoO_x$, $WO_x$ and $V_2O_5$has been investigated. Recently $MoO_x$, $WO_x$ & $V_2O_5$ hetero-structures showed conversion efficiency of 22.5%, 12.6% & 15.7% respectively at temperature below $200^{\circ}C$. In this work a concise review on few important aspects of the hole selective material solar cell such as historical developments, device structure, fabrication, factors effecting cell performance and dependency on temperature has been reported.

• 센서학회지
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• 제2권1호
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• pp.101-108
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• 1993

컬러센서를 위한 $TiO_{2}$/Se : Te 이종접합을 고주파 반응성 스퍼터링법과 진공증착법을 이용하여 제작하였다. 제조된 $TiO_{2}$ 막형성의 최적조건은 $1000{\AA}$의 $TiO_{2}$ 두께에서 고주파전력 120 W, 기판온도 $100^{\circ}C$, 산소농도 50% 및 분위기압 50 mTorr였다. 이 때 광투과율은 파장 550 nm에서 85%, 저항률은 $2{\times}10^9{\Omega}{\cdot}cm$, 굴절률은 2.3이었다. 제조된 $TiO_{2}$막은 직접천이형 에너지 밴드구조를 가지며 광학적 밴드갭은 3.58 eV였다. 제조된$TiO_{2}$막을 $400^{\circ}C$에서 30분간 열처리함으로써 광투과율이 파장 $300{\sim}580$ nm범위에서 $0{\sim}25%$까지 개선되었다. 또한 화학양론적 조성비를 조사하기 위하여 AES 분석을 한 결과 Ti 및 0의 조성비는 1 : 1.7로 나타났다. 한편 Se : Te 막형성의 최적조건은 $190^{\circ}C$에서 1분간 열처리했을 때였다. 이러한 조건으로 제조된 Se : Te막의 광학적 밴드갭은 1.7 eV였으며 육방정계구조의 (100) 방향 및 (110) 방향으로 Se : Te 막이 결정화됨을 알 수 있었다. 1000 lux의 조도에서 Se : Te막의 광전변환률은 0.75였다. 또한 Se에 Te를 첨가함으로써 장파장영역의 분광감도가 향상되었다. $TiO_{2}$/Se : Te 이종접합의 분광감도는 가시광 전영역에서 비교적 넓은 분광감도를 나타내었으며, 특히 청색영역에서 a-Si박막보다 우수한 분광감도를 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.295-295
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• 2016

Recently, TCO films with low carrier concentration, high mobility and high work function are proposed beneficial as front electrode in HIT solar cell due to free-carrier absorption in NIR wavelength region and low Schottky barrier height in the front TCO/a-Si:H(p) interface. We report high transmittance and work function zirconium-doped indium tin oxide (ITO:Zr) films with various plasma (Ar/O2 and Ar) conditions. The role of (Ar/O2) plasma was to enhance the work function of the ITO:Zr films whereas the pure Ar plasma based ITO:Zr showed good electrical properties. The RF magnetron sputtered ITO:Zr films with low resistivity and high transmittance were employed as front electrode in HIT solar cells, yield the best performance of 18.15% with an open-circuit voltage of 710 eV and current density of 34.63 mA/cm2. The high work function ITO:Zr films can be used to modify the front barrier height of HIT solar cell.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1645-1647
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• 1996

Polycrystalline CdTe thin films -have been studied for photovoltaic application because of their high absorption coefficient and optimal band gap energy (1.54 eV) for solar energy conversion. In this study, we prepared CdTe films using RF-magnetron sputtering method and investigated structural, optical and electrical properties with spectrophotometer, XRD, EDX, and resistivity meter. CdTe films at $200\;^{\circ}C$ showed a mixture of zinc blend (Cubic) and wurtzite (hexagonal) phase. On the other hand, the films at $400\;^{\circ}C$ showed highly oriented structure having hexagonal structure. The resistivity of CdTe films deposited on $SiO_2$ substrates was about $10_7\;{\Omega}cm$. The value of resistivity decreased with the increase of the substrate temperature. CdTe were sputtered on CdS thin films prepared by chemical bath deposition for the formation of the heterojunction. I-V characteristics of these cells were measured at a light density of $100mw/cm^2$, AM. 1.0. The present thin film solar cells showed a conversion efficiency of about 5%.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.505-506
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• 2007

Organic photovoltaic effects were studied in a device structure of ITO/CuPc/Al and ITO/CuPc/$C_{60}$/BCP/Al. A thickness of CuPc layer was varied from 10 nm to 50 nm, we have obtained that the optimum CuPc layer thickness is around 40 nm from the analysis of the current density-voltage characteristics in CuPc single layer photovoltaic cell. From the thickness-dependent photovoltaic effects in CuPc/$C_{60}$ heterojunction devices, higher power conversion efficiency was obtained in ITO/20nm CuPc/40nm $C_{60}$/Al, which has a thickness ratio (CuPc/$C_{60}$) of 1:2 rather than 1:1 or 1:3. Light intensity on the device was measured by calibrated Si-photodiode and radiometer/photometer of International Light Inc(IL 14004).

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.1079-1082
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• 2004

CuPc와 ZnPc를 이용하여 이종 접합 구조에서의 광기전 특성을 연구하였다. $CuPc/C_{60}$, $XnPc/C_{60}$의 이종 접합 구조에서 $C_{60}$의 접합 두께 비율을 1:1 (20nm:20nm), 1:2 (20nm:40nm), 1:3 (20nm:60nm)로 가변하여 두께와 물질에 따른 광기전 특성 및 엑시톤 억제층의 효과를 분석하였다. 광원은 500W Xe lamp를 이용하였으며, 광원의 세기는 보정된 radiometer/photometer와 Si-photodiode로 dark, 10, 25, 60, 80 그리고 100mW/$cm^2$로 주사하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.23-34
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• 1997

다채널 디지털 GPS 수신기를 구현하기 위하여 RF-to-IF엔진 (엔진 1), 신호처리 엔진 (엔진 2), 항법 소프트웨어를 개발하였다. 고속 SiGe HBT률 이용한 LNA, 믹서, VCO 등의 하이브리드 IC를 COB형태로 구현하여 엔진 1 보드에 부착하였다. 6채널 디지털 상관기를 클락 및 마이크로프로세서 인터페이스와 함께 Altera Flex 10K FPGA 및 ASIC 기술로 구현하였다. 항법 소프트웨어는 GPS 신호의 트래킹 및 획득을 위한 상관기 제어, 메시지 저장, 위치 계산 등을 수행한다. 개발된 GPS수신기는 단일 채널 신호를 발생하는 STR2770 시뮬레이터를 이용하여 테스트하였는데, 성공적인 항법 신호획득 및 위치 계산 결과를 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.165-170
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• 2018

In this study, double-layered TCO (transparent conductive oxide) films were produced by depositing two distinct TCO materials: $SnO_2$ works as an n-type layer and ITO (indium-doped tin oxide) serves as a transparent conductor. Both transparent conductive oxide-films were sequentially deposited by sputtering. The electrical and optical properties of single-layered TCO films ($SnO_2$) and double-layered TCO ($ITO/SnO_2$) films were investigated. A TCO-embedding photodetector was realized through the formation of an $ITO/SnO_2/p-Si/Al$ layered structure. The remarkably high rectifying ratio of 400.64 was achieved with the double-layered TCO device, compared to 1.72 with the single-layered TCO device. This result was attributed to the enhanced electrical properties of the double-layered TCO device. With respect to the photoresponses, the photocurrent of the double-layered TCO photodetector was significantly improved: 1,500% of that of the single-layered TCO device. This study suggests that, due to the electrical and optical benefits, double-layered TCO films are effective for enhancing the photoresponses of TCO photodetectors. This provides a useful approach for the design of photoelectric devices, including solar cells and photosensors.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.89-89
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• 2009

높은 소수반송자 수명(life-time)을 가지는 고품위 실리콘 기판은 고효율 실리콘 이종접합 태양전지 제작을 위한 중요 요소 기술 중 하나이다. 본 연구에서는 n-type c-Si 기판을 이용한 고효율 실리콘 이종접합 태양전지제작을 위해 hot water oxidation(HWO) 공정을 이용하여 고품위 실리콘 기판을 제작하였다. 실리콘 기판의 특성 분석은 Qusi-steady state photoconductance (QSSPC)를 이용하여 소수반송자 수명을 측정하였으며, 기판의 면저항 및 wetting angle을 측정하여 공정에 따른 특성변화를 분석하였다. Saw damage etching 된 기판을 웨이퍼 표면으로부터 particle, 금속 불순물, 유기물 등의 오염을 제거하기 위해 $60{\sim}85^{\circ}C$로 가열된 Ammonia수, 과산화수소수($NH_4OH/H_2O_2/H_2O$), 염산 과산화수소수($HCL/H_2O_2/H_2O$) 및 실온 희석불산(DHF) 중에 기판을 각각 10분 정도씩 침적하여, 각각의 약액 처리 후에 매회 10분 정도씩 순수(DI water)에서 rinse하여 RCA 세정을 진행한 후 HWO 공정을 통해 기판 표면에 얇은 산화막 을 형성시켜 패시베이션 해주었다. HF를 이용하여 자연산화막을 제거시 HWO 공정을 거친 기판은 매끄러운 표면과 패시베이션 영향으로 기판의 소수 반송자 수명이 증가하며, 태양전지 제작시 접촉저항을 감소시켜 효율을 증가 시킬수 있다. HWO 공정은 반응조 안의 DI water 온도와 반응 시간에 따라 life-time을 측정하여 진행하였으며, 이후 PE-CVD법으로 증착된 a-Si:H layer 및 투명전도 산화막, 금속전극을 증착하여 실리콘 이종접합 태양전지를 제작하였다.