• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권4호
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• pp.111-115
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• 2015

실리콘 태양전지의 효율을 향상하기 위해서는 소수 캐리어의 높은 수명이 필수조건이다. 따라서, 이를 달성하기 위한 실리콘 표면결함을 없애줄 수 있는 부동화(passivation) 기술이 매우 중요하다. 일반적으로 PECVD 법이나 열산화 공정을 통해 얻어진 $SiO_2$ 박막이 부동화 층으로 많이 사용되나 1000도에 이르는 고온 공정과 낮은 열적 안정성이 문제로 여겨진다. 본 연구에서는 원자층 증착법을 이용하여 400도 미만의 저온 공정을 통해 $Al_2O_3$ 부동화 박막을 형성하였다. $Al_2O_3$ 박막은 고유의 음의 고정 전하밀도로 인해 낮은 표면 재결합속도를 보이는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 질소 도핑을 통해 높은 음의 고정 전하 밀도를 얻고 이를 통해 좀 더 향상된 실리콘 표면 부동화 특성을 얻고자 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.163-163
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• 2011

박막태양전지의 가장 큰 문제점인 stablity가 우수한 조건을 찾는 연구가 많이 진행되고 있다. 그 중 i-layer는 박막태양전지의 구조 중 가장 크게 degradation이 일어나는 부분으로 알려져 왔다. 이에 i-layer 부분을 서로 특성이 다른 두 개의 막을 사용함으로써 stability를 향상시키는 방법이 제시되었는데 이 방법을 사용하는 동시에 높은 효율을 확보하기위해 이 실험을 진행하였다. i-layer의 제작 조건을 가변하여 다양한 Bandgap Energy를 가지는 단일막을 확보하였고 이를 ASA simulation을 이용해 cell에 적용하여 높은 효율을 얻고자 하였다. 결과로 i-layer Bandgap Energy를 1.8eV와 1.75eV로 쌓았을 때 최적의 효율과 electric field를 가짐을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 stability 향상시킨 구조인 double i-layer 박막태양전지에서의 고효율화를 구현해 볼 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.91-91
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• 2011

박막태양전지의 높은 효율개선을 위해 TCO층과 p-layer 사이에 buffer layer를 넣어 Voc와 FF를 개선하는 연구가 진행되고 있다. 이에 buffer layer의 활성화 정도를 높이기 위해 p-layer을 최적화 시키고자한다. 이 실험에서 a-Si:B에 N2O를 도핑시켜 Bandgap Energy 2.0 eV, Activation Energy 0.4 eV인 a-SiOx:B 막을 제작하여 buffer layer로 사용하였고 이 buffer layer에 의한 cell의 효율 향상을 최적화 하기위해 ASA simulation을 이용해 p-layer의 Bandgap Energy와 Activation Energy를 가변 하여 보았다. 실험결과 p-layer의 Bandgap Energy 1.95 eV에서 buffer layer와 p-layer사이에서의 barrier가 최소가 됨을 확인 할 수 있었고 Actication Energy 0.5 eV에서 가장 높은 Voc를 가짐을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 p-layer의 Bandgap Energy 1.95 eV, Activation Energy 0.5 eV에서 buffer layer를 활성화시키기 위한 p-layer의 최적화 조건을 구현해 볼 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1019-1021
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• 1995

Light induced degradation of hydrogenated amorphous silicon(a-Si:H) are related to the number of weak dangling bonds which are thought to be responsible for the Staebler-Wronski effects, and caused the many photoelectric problems in applications of thin film transistors and solar cell, etc. In this paper, we deposited fluorinated amorphous silicon films(a-Si:H;F) with $SiH_4$ and $SiF_4$ gas mixture and investigated the effects of fluorine atoms on the evoluations of the crystallinity and improvements of light instability. We have found that micro-crystallinity produced in a-SI:H;F films and marked maximum value of 22% at the flow rate of $SiH_4:SiF_4$=2:10 sccm by UV spectrophotometer measurement, while n-Si:H film deposited with only $SiH_4$ gas showed no crystallinity. Light-induced degradation property of a-Si:H;F films is also improved which is mainly due to the etching effects of fluorine atoms on the weak Si-Si bonds and unstable hydrogen bonds. It is considered that involving fluorine atoms in a-Si:H films may contribute to the suppression of light-induced degradation and evolution of micro-crystallinity.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.279.1-279.1
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• 2016

박막 트랜지스터 (thin film transistor, TFT)는 고밀도, 대면적화로 높은 전자의 이동도가 요구되면서, 비정질 실리콘 (a-Si)에서 다결정 실리콘 (poly-Si) TFT 로 연구되었다. 이에 따라 비정질 실리콘에서 결정질 실리콘으로의 상변화에 대한 결정화 연구가 활발히 진행되었다. 또한, 박막 태양전지 분야에서도 유리기판 위에 비정질 층을 증착한 후에 열처리를 통해 상변화하는 고상 결정화 (solid-phase crystallization, SPC) 기술을 적용하여, CSG (thin-film crystalline silicon on glass) 태양전지를 보고하였다. 이러한 비정질 실리콘 층의 결정화 기술을 결정질 실리콘 태양전지 에미터 형성 공정에 적용하고자 한다. 이 때, 플라즈마화학증착 (Plasma-enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 장비로 증착된 비정질 실리콘 층의 열처리를 통한 결정화 정도가 중요한 요소이다. 따라서, 비정질 실리콘 층의 결정화에 영향을 주는 인자에 대해 연구하였다. 비정질 실리콘 증착 조건(H2 가스 비율, 도펀트 유무), 실리콘 기판의 결정방향, 열처리 온도에 따른 결정화 정도를 엘립소미터(elipsometer), 투과전자현미경 (transmission electron microscope, TEM), 적외선 분광기 (Fourier Transform Infrared, FT-IR) 측정을 통하여 비교 하였다. 이를 기반으로 결정화 온도에 따른 비정질 실리콘의 결정화를 위한 활성화 에너지를 계산하였다. 비정질 실리콘 증착 조건 보다 기판의 결정방향이 결정화 정도에 크게 영향을 미치는 것으로 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.30.1-30.1
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• 2011

Silicon is one of useful materials in various industry such as semiconductor, solar cell, and secondary battery. The metallic silicon produces generally melting process for ingot type or chemical vapor deposition (CVD) for thin film type. However, these methods have disadvantages of high cost, complicated process, and consumption of much energy. Electrodeposition has been known as a powerful synthesis method for obtaining metallic species by relatively simple operation with current and voltage control. Unfortunately, the electrodeposition of the silicon is impossible in aqueous electrolyte solution due to its low oxidation-reduction equilibrium potential. Ionic liquids are simply defined as ionic melts with a melting point below $100^{\circ}C$. Characteristics of the ionic liquids are high ionic conductivities, low vapour pressures, chemical stability, and wide electrochemical windows. The ionic liquids enable the electrochemically active elements, such as silicon, titanium, and aluminum, to be reduced to their metallic states without vigorous hydrogen gas evolution. In this study, the electrodeposion of silicon has been investigated in ionic liquid of 1-butyl-3-methylpyrolidinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide ([bmpy]$Tf_2N$) saturated with $SiCl_4$ at room temperature. Also, the effect of electrode materials on the electrodeposition and morphological characteristics of the silicon electrodeposited were analyzed The silicon electrodeposited on gold substrate was composed of the metallic Si with single crystalline size between 100~200nm. The silicon content by XPS analysis was detected in 31.3 wt% and the others were oxygen, gold, and carbon. The oxygen was detected much in edge area of th electrode due to $SiO_2$ from a partial oxidation of the metallic Si.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1404_1405
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• 2009

For quantitative understanding of gas discharge phenomena, we should know electron collision cross section. $GeH_4$ is used in many applications with $Si_2H_6$ gas, such as amorphous alloy, a thin film of silicon and solar cell. Therefore, we understand the electron transport characteristics and analysed the electron transport coefficients, the electron drift velocity W, the longitudinal and transverse diffusion coefficient $ND_L$ and $ND_T$, and the ionization coefficient $\alpha$/N in $GeH_4$gas over the E/N range from 0.01 to 1000 Td by two-term approximation of the Boltzmann equation.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.232-232
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• 2010

Simulation Program (AFORS-HET 2.4.1) was used, include the basic structure of crystalline silicon thin film as above, under the intrinsic a-Si:H films bonded symmetrical structure (Symmetrical structure) were used. The structure of ITO, a-Si p-type, intrinsic a-Si, c-Si, intrinsic a-Si, a-Si n-type, metal (Al) layer has one of the seven. When thickness for each layer was given the change, the changes of a-Si p-type layer and the intrinsic a-Si layer on top had an impact on efficiency. Efficiency ratio of p-type a-Si:H layer thickness was sensitive to, especially a-Si: H layer thickness is increased in a rapid decrease in Jsc and FF, and efficiency was also decreased.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.366-366
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• 2010

Simulation Program (AFORS-HET 2.4.1) was used, include the basic structure of crystalline silicon thin film as above, below Intrinsic a-Si:H films bonded symmetrical structure (Symmetrical structure) were used. Efficiency with variation of the concentration was grown by the a-Si p-type with increasing concentrations of Na, efficiency with increasing a-Si n-type of Nd Concentrations was not changed, was decreased rapidly when concentrations were decreased. Efficiency was increased when c-Si n-type of Nd concentration was increased, otherwise efficiency was decreased when concentration was decreased.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.437-438
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• 2008

박막태양전지에서 p-layer, i-layer, n-layer의 thickness와 doping concentration은 가장 기본이 되는 요소이다. 각 layer에서 위 두 가지 요소를 ASA simulator를 이용해서 높은 효율을 갖는 박막태양전지를 설계하기 위해 조절하였다. Simulation결과 p-layer의 thickness는 $9.5*10^{-9}m$, doping concentration은 0.2eV, i-layer의 thickness는 $4.535*10^{-7}m$, n-layer의 thickness는 $2*10^{-8}m$, doping concentration 은 0.1eV에서 최종 11.48%의 효율을 얻을 수 있었다. 본 연구를 통하여 높은 효율의 박막태양전지 설계 시에 도움이 될 수 있을 것이다.