• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권2호
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• pp.33-38
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• 2020

광전기화학적 물분해에서 광전극으로 이용되는 GaN은 전해질에 대해 높은 안정성을 가지고 있으며 물의 산화 환원준위를 포함하고 있어 외부전압 없이 물분해가 가능하다. 그러나 GaN 광전극의 경우, 재료 자체의 효율이 낮아 상용화하기에는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 광효율을 향상시키기 위해 Cobalt phosphate(Co-pi) 촉매를 광전기증착(Photoelectro-deposition)방법을 통하여 GaN 광전극에 도입하였다. Co-pi 촉매 증착 후 SEM, EDS, XPS분석을 진행하여 Co-pi의 증착 여부 및 증착 정도를 확인하고, Potentiostat를 이용해 PEC 특성을 분석하였다. SEM 이미지를 통해 Co-pi가 GaN 표면 위에 20~25 nm 사이즈의 클러스터 형태로 고르게 증착되어 있는 것을 확인하였다. EDS 및 XPS 분석을 통해 GaN 표면의 입자가 Co-pi임을 확인하였다. 이 후 측정된 PEC 특성에서 Co-pi를 증착 시킨 후 0.5 mA/㎠에서 0.75 mA/㎠로 향상된 광전류밀도 값을 얻을 수 있었다. 향상된 원인을 밝히기 위하여, 임피던스 및 Mott-Schottky 측정을 진행하였고, 측정 결과, 50.35 Ω에서 34.16 Ω으로 감소한 분극저항(R_p)과 증가된 donor 농도(N_D) 값을 확인하였다. 물분해 전 후, 표면 성분을 분석한 결과 물분해 후에도 Co-pi가 남아있음으로써 Co-pi 촉매가 안정적이라는 것을 확인하였다. 이를 통해, Co-pi가 GaN의 효율 향상을 위한 촉매로서 효과가 있음을 확인하였고, 다른 광전극에 촉매로써 적용시켰을 경우, PEC 시스템의 효율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.808-816
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• 2012

본 논문은 열 해석 시뮬레이션과 주조로의 구조 변경을 통한 실리콘 잉곳의 방향성 응고에 대한 연구이다. 열 해석 시뮬레이션에 의한 결과, 용융은 유지 시간이 80분일 때 실리콘이 전체적으로 고르게 용융 온도에 도달하였고 냉각은 상부 냉각 온도가 $1,400^{\circ}C$와 60분 냉각 시 가장 좋은 결과 값을 나타내었다. 제작된 웨이퍼가 기존의 상용웨이퍼보다 결정립계에서의 에칭이 훨씬 적게 이루어졌다. FTIR 측정결과 산소와 탄소 모두 모두 임계값 이하의 불순물로 존재함을 확인하였다. NAA 분석 결과 총 18가지 금속 불순물이 검출 되었지만, 농도 분포는 같은 위치에서 위와 아래의 차이는 크게 나지 않고, 어떤 특정한 위치에서 한쪽으로 집중되거나 어떤 경향성 없이 전체의 샘플의 모든 부분에서 농도가 거의 일정하게 분포를 나타냈다.

• 전기학회논문지
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• 제60권6호
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• pp.1280-1285
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• 2011

Recently, due to the use of fossil fuels for electric power production, carbon emissions increased excessively. Thereby, in order to replace fossil fuels, many studies about fossil fuels such as solar and fuel cell energy source are progressing. Fuel cell system has high energy conversion efficiency. Also, fuel cell system is environmentally friendly system because the carbon emission is almost not occur. Therefore, the fuel cell system is considered as the core technology of in the fields of the future energy and environmental. Fuel cell system has an effect on distribution power system because another power source of other than large power plants. So, fuel cell system can be degradation reason of power quality in the power system. In this paper, we constructed the system for an assessment on harmonics effect. The system is composed with power source, harmonics generation and linear load, fuel cell system. we also performed assessment on harmonics effect in customer and the distributed power system during grid connection of residential fuel cell system. An assessment cases are divided into three. A Case 1 is state that residential load and fuel system are connected to grid, Case 2 is state that residential load and harmonics load are connected to grid, and Case 3 is state that all loads are connected to grid. As a output of fuel cell system is increase, analysis results based on assessment system showed that power quality became more aggravation as effect of harmonics.

• Current Photovoltaic Research
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• 제2권4호
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• pp.177-181
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• 2014

$Cu_2ZnSn(S_xSe_{1-x})_4$ (CZTSSe) absorber thin films were prepared on Mo coated soda lime glass substrates by sulfo-selenization of sputtered stacked Zn-Sn-Cu precursor thin films. The Zn-Sn-Cu precursor thin films were sulfo-selenized inside a graphite box containing S and Se powder using rapid thermal processing furnace at $540^{\circ}C$ in Ar atmosphere with pre-treatment at $300^{\circ}C$. The effect of different S/Se ratio on the structural, compositional, morphological and electrical properties of the CZTSSe thin films were studied using XRD (X-ray diffraction), XRF (X-ray fluorescence analysis), FE-SEM (field-emission scanning electron microscopy), respectively. The XRD, FE-SEM, XRF results indicated that the properties of sulfo-selenized CZTSSe thin films were strongly related to the S/Se composition ratio. In particular, the CZTS thin film solar cells with S/(S+Se)=0.25 shows best conversion efficiency of 4.6% ($V_{oc}$ : 348 mV, $J_{sc}$ : $26.71mA/cm^2$, FF : 50%, and active area : $0.31cm^2$). Further detailed analysis and discussion for effect of S/Se composition ratio on the properties CZTSSe thin films will be discussed.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.64-64
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• 2008

연속공정이 가능한 Roll to Roll sputter system을 이용하여 플렉시블 indium tin oxide(ITO) 투명전극을 PET(polyethlyene terephthalate) 기판위에 성막하였다. 연속 성막공정을 위해 Roll to Roll sputter system에서의 unwinder roller와 rewinder roller를 이용한 servomotor의 rolling으로 기판의 움직임이 완벽히 제어되었으며, 외부 응력으로 부터의 안정성 및 성막 공정 시의 PET 기판의 열적 변형을 최소화하기 위한 접촉식 냉각방식의 cooling system을 main drum으로 사용하였다. 또한 고분자 기판과 투명전극 사이의 adhesion을 향상시키기 위한 전처리 공정으로 gridless linear ion beam source를 pretreatment system으로 구축하였다. 이렇게 제작된 Roll to Roll sputter system을 이용하여 PET 기판위에 연속공정을 통해 ITO 투명전극을 성막하였다. 성막된 플렉시블 ITO/PET 투명전극은 XRD, HREM, SEM 분석을 통하여 main drum의 cooling에 의해 완전한 비정질 구조를 나타내었음을 확인할 수 있었으며, 비록 Roll to Roll sputter system을 통하여 상온에서 성막 되었음에도 불구하고 최적화 된 조건에서 가시광선 영역 83.46 %의 높은 광투과도 값과 47.4 Ohm/square의 비교적 낮은 먼저항 값을 얻을 수 있었다. 또한 Bending test 결과를 통하여 ion source의 전처리 공정으로 굽힘/평의 반복적 응력에 따른 전기적 특성 열화를 최소화 할 수 있음을 보였다. 최적화된 플렉시블 투명전극을 이용하여 P3HT:PCBM 기반의 플렉시블 유기태양전지를 제작하였으며, 제작된 유기태양전지로부터 1.88%의 power conversion efficiency (PCE)을 확보함으로써 플렉시블 유기태양전지 제작을 위한 ITO/PET 투명전극 성막 공법으로써 Roll to Roll sputter system의 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권2호
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• pp.559-565
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• 2011

The following noble series of statistical copolymers, poly[(2-(3-thienyl)ethanol n-butoxycarbonylmethylurethane)-co-3-hexylthiophene] (PURET-co-P3HT), were synthesized by the chemical dehydrogenation method using anhydrous $FeCl_3$. The structure and electro-optical properties of these copolymers were characterized using $^1H$-NMR, UV-visible spectroscopy, elemental analysis, GPC, DSC, TGA, photoluminescence (PL), and cyclic voltammetry (CV). The statistical copolymers, PURET-co-P3HT (1:0, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3), were soluble in common organic solvents and easily spin coated onto indium-tin oxide (ITO) coated glass substrates. Hybrid bulk heterojunction photovoltaic cells with an ITO/G-PEDOT/PURET-co-P3HT:PCBM:Ag nanowires/$TiO_x$/Al configuration were fabricated, and the photovoltaic cells using PURET-co-P3HT (1:2) showed the best photovoltaic performance compared with those using PURET-co-P3HT (1:0, 2:1, 1:1, 1:3). The optimal hybrid bulk heterojunction photovoltaic cell exhibits a power conversion efficiency (PCE) of 1.58% ($V_{oc}$ = 0.82 V, $J_{sc}$ = 5.58, FF = 0.35) with PURET-co-P3HT (1:2) measured by using an AM 1.5 G irradiation (100 mW/$cm^2$) on an Oriel Xenon solar simulator (Oriel 300 W).

• 전기학회논문지
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• 제62권12호
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• pp.1792-1797
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• 2013

Recently, due to the excessive use of fossil fuels, many studies about the fossil fuels such as solar and fuel cell energy source are progressing. Fuel cell system has high energy conversion efficiency. Also, fuel cell system is environmentally friendly system because the carbon emission is almost not occur. Therefore, the fuel cell system is considered as the core technology of in the fields of the future energy and environmental. Fuel cell system has an effect on distribution power system because another power source of other than large power plants. So, fuel cell system can be reason of power quality in the power system. In this paper, we constructed the system for an assessment on Islanding. The system is composed with power source, Impedance coordination load and linear load, fuel cell system. we are performed assessment on voltage and power quality in customer and the distributed power system during the Islanding of residential fuel cell system. In addition, no change in the impedance of power system, we made a islanding condition only using the actual load, As a variation of generation and load current under islanding, an analysis results based on assessment system showed that the power qualities of distribution system became more aggravation as effect of voltage sag and voltage swell phenomena.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.473.1-473.1
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• 2014

We report on the characteristics of Zr-doped $In_2O_3$ (IZrO) films prepared by DC-RF magnetron cosputtering of $In_2O_3$ and $ZrO_2$ targets for use as a transparent electrode for high efficient organic solar cells (OSCs). The effect of $ZrO_2$ doping power on electrical, optical, structural, and surface morphology of the IZrO film was investigated in detail. At optimized $ZrO_2$ RF power of 50 W, the IZrO film exhibited a low sheet resistance of 20.71 Ohm/square, and a high optical transmittance of 83.9 %. Furthermore, the OSC with the IZrO anode showed a good cell-performance: fill factor of 61.71 %, short circuit current (Jsc) of $8.484mA/cm^2$, open circuit voltage (Voc) of 0.593 V, and power conversion efficiency (PCE) of 3.106 %. In particular, the overall OSC characteristics of the cell with the IZrO anode were comparable to those of the OSC with the conventional Sn-doped $In_2O_3$ (FF of 65.03 %, Jsc of $8.833mA/cm^2$, Voc of 0.608 V, PCE of 3.495 %), demonstrating that the IZrO anode is a promising alternative to ITO anode in OSCs.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.188.1-188.1
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• 2014

Aluminum is widely used as a material for electrode on silicon based devices. Especially, aluminum films are used as backside and front-side electrodes in silicon quantum dot (QD) solar cells. In this point, the diffusion of aluminum is very important for the enhancement of power conversion efficiency by improvement of contact property. Aluminum was deposited on a Si (100) wafer and a Si QD layer by ion beam sputter system with a DC ion gun. The Si QD layer was fabricated by $1100^{\circ}C$ annealing of the $SiO_2/SiO_1$ multilayer film grown by ion beam sputtering deposition. Cs ion beam with a low energy and a grazing incidence angle was used in SIMS depth profiling analysis to obtain high depth resolution. Diffusion behavior of aluminum in the Al/Si and Al/Si QD interfaces was investigated by secondary ion mass spectrometry (SIMS) as a function of heat treatment temperature. It was found that aluminum is diffused into Si substrate at $450^{\circ}C$. In this presentation, the effect of heat treatment temperature and Si nitride diffusion barrier on the diffusion of Al will be discussed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1915-1920
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• 2013

본 논문은 열 해석 시뮬레이션과 주조로의 구조 변경을 통한 실리콘 잉곳의 방향성 응고에 대한 연구이다. 열 해석 시뮬레이션에 의한 결과, 용융은 유지 시간이 80분일 때 실리콘이 전체적으로 고르게 용융 온도에 도달하였고 냉각은 상부 냉각 온도가 $1,400^{\circ}C$와 60분 냉각 시 가장 좋은 결과 값을 나타내었다. 제작된 웨이퍼가 기존의 상용 웨이퍼보다 결정립계에서의 에칭이 훨씬 적게 이루어졌다. FTIR 측정결과 산소와 탄소 모두 모두 임계값 이하의 불순물로 존재함을 확인하였다. NAA 분석 결과 총 18가지 금속 불순물이 검출 되었지만, 농도 분포는 같은 위치에서 위와 아래의 차이는 크게 나지 않고, 어떤 특정한 위치에서 한쪽으로 집중되거나 어떤 경향성 없이 전체의 샘플의 모든 부분에서 농도가 거의 일정하게 분포를 나타냈다.