• Current Photovoltaic Research
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• v.2 no.3
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• pp.88-94
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• 2014

The structural, optical and electrical properties of sputter-deposited CIGS films were directly influenced by the sputtering process parameters such as substrate temperature, working pressure, RF power and distance between target and substrate. CIGS thin films deposited by using a quaternary target revealed to be Se deficient due to Se low vapor pressure. This Se deficiency affected the overall stoichiometry of the films, causing the films to be Cu-rich. Current tends to pass through the Cu-Se channels which act as the shunting path increasing the film conductivity. The crystal structure of CIGS thin films depends on the substrate orientation due to the influence of surface morphology, grain size and stress of Mo substrate. The excess of Cu was removed from the CIGS films by KCN treatment, achieving a suitable Cu concentration (referred as Cu-poor) for the fabrication of solar cell. Due to high Cu concentrations on the CIGS film surface induced by Cu-Se phases after CIGS film deposition, KCN treatment proved to be necessary for the fabrication of high efficiency solar cells. Also during KCN treatment, dislocation density and lattice parameter decreased as excess Cu was removed, resulting in increase of bandgap and the decrease of conductivity of CIGS films. It was revealed that Cu-Se secondary phase could be removed by KCN wet etching of CIGS films, allowing the fabrication of high efficiency absorber layer.

• Current Photovoltaic Research
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• v.2 no.3
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• pp.103-109
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• 2014

Highly efficient hydrogenated nanocrystalline silicon (nc-Si:H) thin-film solar cells were prepared on flexible stainless steel substrates using plasma-enhanced chemical vapor deposition. To enhance the performance of solar cells, material properties of back reflectors, n-doped seed layers and wide bandgap nc-SiC:H window layers were optimized. The light scattering efficiency of Ag back reflectors was improved by increasing the surface roughness of the films deposited at elevated substrate temperatures. Using the n-doped seed layers with high crystallinity, the initial crystal growth of intrinsic nc-Si:H absorber layers was improved, resulting in the elimination of the defect-dense amorphous regions at the n/i interfaces. The nc-SiC:H window layers with high bandgap over 2.2 eV were deposited under high hydrogen dilution conditions. The vertical current flow of the films was enhanced by the formation of Si nanocrystallites in the amorphous SiC:H matrix. Under optimized conditions, a high conversion efficiency of 9.13% ($V_{oc}=0.52$, $J_{sc}=25.45mA/cm^2$, FF = 0.69) was achieved for the flexible nc-Si:H thin-film solar cells.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.74.2-74.2
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• 2010

유리를 기판으로 하는 실리콘 박막태양전지의 경우 PIN 비정질 태양전지 뒤에 후면반사막으로 주로 Ga 또는 Al이 Doping된 후면반사막을 사용한다. 이 후면반사막의 경우 PIN층을 통과한 빛을 반사함으로써 빛의 효용성을 높이는 데 그 목적이 있다. 본 논문에서는 후면박사막으로 ZnO:Al을 사용하고 산소 부여량에 따른 투과도, 비저항 변화를 살펴보고 실제로 a-Si:H 박막태양전지를 제작하여 그 효과를 파악하였다. 이 때 산소 부여량이 많아질 경우 투과도는 높아지지만 비저항이 급격히 높아지는 문제가 있었으나 이 조건으로 a-Si:H 박막태양전지를 제작시에도 효율이 상승하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.44.2-44.2
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• 2010

차세대 태양전지로써 플렉서블 태양전지에 대한 연구가 활발하다. CIS 박막태양전지의 경우도 Glass base 태양전지 시스템 연구와 더불어 금속과 플라스틱 등 연성 기판재를 이용한 전지 시스템에 관한 연구가 진행 되고 있다. 그러나 태양전지의 핵심 부자재라고 할 수 있는 기판재에 대한 체계적인 연구는 미흡한 실정이다. 특히 플렉서블 박막태양전지용 기판재와 그 위에 적층되어 태양전지를 구성하는 박막 소재의 열팽창 거동들 사이에 차이가 있어 태양전지 시스템에 결함을 야기할 수 있다. 본 연구에서는 플렉서블 태양전지용으로 적용되거나 연구되고 있는 SUS 300 계열과 SUS 400번 계열을 중심으로 철계 연성 기판재의 열팽창 거동을 비교 분석하였다. 그리고 CIS 박막태양전지 제조 공정인 고온 박막 생성 공정의 열분석을 통해 기판재의 성능을 평가 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.115.2-115.2
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• 2011

실리콘 박막 태양전지는 기판의 표면형상에 따라 셀 내부에서 이동하는 빛의 광학적인 경로가 크게 증가하여 변환효율의 향상을 기대할 수 있다. 금속 기판은 다양한 표면형상으로 가공이 용이하고 강도와 인성이 우수하며 가격이 저렴하여 실리콘 박막 태양전지의 기판재로 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 금속 기판의 표면형상이 반사특성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 금속 기판재의 표면형상은 기계적 연마 방식을 응용하여 다양하게 제작하였다. 반사특성을 보기 위하여 UV-visible spectrometer를 사용하여 총 반사율과 산란 반사율을 측정하였고, 표면 형상에 따른 Fe-Ni 기판과 Ag 후면반사막의 반사 특성이 태양전지 셀 내부의 광포획의 증가에 어떠한 영향을 주는지 비교 분석하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.25 no.10
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• pp.23-27
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• 2011

In this paper, material handing cleanroom stocker system for thin film solar cell line of photovoltaic industry and liquid crystal display line of flat panel display industry was selected for the study. Optimum solution for stocker system's CPS(Contactless Power Supply) is approached by changing the motion pattern, optimizing design & production, and analyzing characteristics of the power system. As a result, acceleration time of X-Axis changed from 3 sec to 4 sec, changed the input characteristic of CPS within approximately 11[kW]. This result shows that extending acceleration time of the X-Axis in Stocker Crane's motion pattern can reduce the capacity of the CPS, thus saving the manufacturing cost.

• ETRI Journal
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• v.31 no.6
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• pp.675-679
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• 2009

$Ti_xSi_{1-x}O_y$ (TSO) thin films are fabricated using plasma-enhanced atomic layer deposition. The Ti content in the TSO films is controlled by adjusting the sub-cycle ratio of $TiO_2$ and $SiO_2$. The refractive indices of $SiO_2$ and $TiO_2$ are 1.4 and 2.4, respectively. Hence, tailoring of the refractivity indices from 1.4 to 2.4 is feasible. The controllability of the refractive index and film thickness enables application of an antireflection coating layer to TSO films for use as a thin film solar cell. The TSO coating layer on an Si wafer dramatically reduces reflectivity compared to a bare Si wafer. In the measurement of the current-voltage characteristics, a nonlinear coefficient of 13.6 is obtained in the TSO films.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.568-571
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• 2005

Highly transparent ZnO films with low resistivity for thin film solar cell applications were fabricated at low temperature by rf magnetron sputtering. Al-doped ZnO films were deposited on glass substrates at a substrate temperature of $200^{\circ}C$. electrical and optical properties of the ZnO:Al films were investigated in terms of the reparation conditions. The transmittance of the ZnO:Al films in the visible range is 90 %. The lowest resistivity of the ZnO:Al films is about $5.7\times10^{-4}$ $\Omega$ cm at the Al content of 2.5 wt% with the film thickness of 500 nm. After deposition, the smooth surface of ZnO:Al films were etched in diluted HCl (0.5%) to investigate the variation of electrical and surface morphology properties due to an textured surface.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.128.2-128.2
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• 2011

스테인레스 스틸 유연기판 위에 플라즈마 화학기상 증착법 (plasma enhanced chemical vapor deposition)을 이용하여 nip 구조의 미세결정질 실리콘 박막 태양전지 (microcrystalline silicon thin film solar cell)를 제조하고 i ${\mu}c$-Si:H광 흡수층과 p ${\mu}c$-Si:H 사이에 i a-Si:H 버퍼 층을 삽입하여 i/p 계면특성을 개선하고 이에 따른 태양전지 성능특성 변화를 조사하였다. ${\mu}c$-Si:H 박막으로 이루어진 i/p 계면에서의 구조적, 전기적 결함은 태양전지 내에서 생성된 캐리어의 재결합과 shunt resistance 감소를 초래하여 개방전압 (open circuit voltage) 및 곡선 인자 (fill factor)를 감소시키는 것으로 알려졌다. 제조된 미세결정질 실리콘 박막 태양전지는 SUS/Ag/ZnO:Al/n ${\mu}c$-Si:H/i ${\mu}c$-Si:H/p ${\mu}c$-Si:H 구조로 제작되었으며 i/p 계면 사이의 i a-Si;H 버퍼층 두께를 변화시키고 이에 따른 태양전지의 특성을 조사하였다. 태양전지의 구조적, 전기적 특성 변화는 Scanning Electron Microscope (SEM), UV-visible-nIR spectrometry, Photo IV와 Dark IV를 통하여 조사하였다.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.44 no.6
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• pp.264-268
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• 2011

The Molybedenium thin film is generally used on back contact material of CIGS solar cell due to low electrical resistivity and stable thermal expansion coefficient. The Mo thin films deposited on si wafer by the magnetron sputtering method. The research focused on the variation of electrical resistivity of films which deposited with various working pressure at the target power of 2.0 kW(8.4 W/). The lowest resistivity of Mo thin film showed $9.0{\mu}O$-cm at pressure of 1.5 mTorr. However, working pressure increasing up to 50 mTorr, resistivities were highly increased. The results showed that the conductivity of Mo films depended on growing structures and defects in deposition process. Surface morphology, porosity, grain size, oxidation, and bonding structures were analysed by SEM, AFM, spectroscopic ellipsometry (SE), XRD, and XPS.