• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.97.1-97.1
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• 2010

유연금속기판위에 DC 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 Ag/ZnO 이중구조의 후면반사막을 증착하고 Ag 표면조도 변화에 따른 후면반사막의 반사특성 변화와 플렉서블 비정질 실리콘 박막 태양전지의 셀 특성에 미치는 영향을 조사하였다. Substrate구조를 갖는 플렉서블 실리콘 박막 태양전지에서는 실리콘 박막 광흡수층의 상대적으로 낮은 광 흡수율로 인하여 입사광에 대한 태양전지 내에서의 광 산란 및 포획이 태양전지 효율을 증대시키는데 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 플렉서블 실리콘 박막 태양전지에서의 후면반사막은 광 흡수층에서 흡수되지 않는 입사광을 다시 반사시켜 광 흡수를 증대시키며 이때 후면반사막 표면에서 반사 빛을 효율적으로 산란시켜 이동경로를 증대시킴으로써 광 흡수율을 더욱 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 유연금속 기판위에 Ag와 ZnO:Al($Al_2O_3$ 2.5wt%) 타겟을 사용한 DC 마그네트론 스퍼터링법으로 Ag/AZO 이중구조의 후면반사막을 제조하고, Ag 박막의 표면형상 변화와 이에 따른 후면반사막의 반사도 변화를 비교, 분석하였다. 증착 조건 변화에 따른 표면 형상 및 반사 특성은 Atomic Force Mircroscope(AFM), Scanning electron miroscopy(SEM), UV-visible-nIR spectrometry를 통하여 분석하였다. 서로 다른 표면 거칠기를 갖는 후면반사막 위에 n-i-p구조의 a-Si:H 실리콘 박막 태양전지를 제조한 후 태양전지 동작 특성에 미치는 영향을 조사하였다. n,p층은 13.56MHz PECVD, i층은 60MHz VHF CVD를 사용하여 각각 제조 하였으며, Photo I-V, External Quantum Efficiency(EQE) 분석을 통하여 태양전지 특성을 조사 하였다. SEM 분석결과 공정 온도가 증가 할수록 Ag 박막의 표면 결정립 크기도 증가하였으며, AFM분석을 통한 Root-mean-square(Rms)값은 상온에서 $500^{\circ}C$로 증착온도가 증가함에 따라 6.62nm에서 46.64nm까지 증가하였다. Ag 박막의 표면 거칠기 증가에 따라 후면반 사막의 확산 반사도도 함께 증가하였다. 공정온도 $500^{\circ}C$에서 증착된 후면반사막을 사용하여 a-Si:H 태양전지를 제조하였을 때 상온에서 제조한 후면반사막에 비하여 단락전류밀도 (Jsc)값은 9.94mA/$cm^2$에서 13.36mA/$cm^2$로 증가하였으며, 7.6%의 가장 높은 태양전지 효율을 나타내었다.

• 신재생에너지
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• 제1권2호
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• pp.6-10
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• 2005

[ $CulnSe2$ ]계 화합물은 직접천이형 반도체로 광흡수계수가 매우 높아 박막형 태양전지 제조에 매우 유리하다. 또한 화학적으로 안정하며 Ga, Al 등을 첨가하면 에너지 금지대폭을 조절할 수 있어 Wide Bandgap 태양전지 및 탠덤구조 태양전지를 제조하기에도 용이하다. CIS 물질에서 In을 $20-30\%$ 정도 치환한 $Cu(In,\;Ga)Se_2(CIGS)$ 태양전지의 경우 19.5%의 세계 최고 효율을 보고하고 있으며 이는 다결정 실리콘 태양전지의 효율과 비슷한 수준이다. 본 연구에서는 동시 질공증발법을 이용하여 증착한 CIGS 박막 및 $CuGaSe_2(CGS)$ 박막을 이용하여 태양전지를 제조하였다. 공정의 재현성 및 결정립계가 큰 광흡수층 제조를 위하여 실시간 기판 온도 모니터링 시스템을 도입하였으며 버퍼층으로는 용액성장한 CdS 박막을 사용하였다. SLG/MO/CIGS(CGS)/CdS/ZnO/Al 구조의 태양전지를 제조하여 면적 $0.5cm^2$에서 각각 $17\%(CIGS)$와 $7\%(CGS)$의 효율을 얻었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.149-151
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• 2006

Cu계 $I-III-VI_2$화합물은 직접천이형 반도체로 광흡수계수가 매우 높아 박막형 태양전지 제조에 매우 유리하다. 또한 화학적으로 안정하며 Ga, Al 등을 첨가하면 에너지 금지대폭을 조절할 수 있어 Wide Bandgap 태양전지 및 탠덤구조 태양전지를 제조하기에도 용이하다 $CulnSe_2(CIS)$ 물질에서 In을 20-30% 정도 치환한 $Cu(In,Ga)Se_2(CIGS)$ 태양전지의 경우 19.5%의 세계 최고 효율을 보고하고 있으며 이는 다결정 실리콘 태양전지의 효율과 비슷한 수준이다. 본 연구에서는 동시 진공증발법을 이용하여 증착한 CIGS 박막을 이용하여 태양전지를 제조하였다. 공정의 재현성 및 결정립계가 큰 광흡수층 제조를 위하여 실시간 기판온도 모니터링 시스템을 도입하였으며 버퍼충으로는 용액성장한 CdS 박막을 사용하였다. SLG/MO/CIGS(CGS)/CdS/ZnO/Al 구조의 태양전지를 제조하여 면적 $0.5cm^2$에서 각각 17.5%의 효율을 얻었다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제15권4호
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• pp.36-40
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• 2016

The 2 wt.% Al-doped ZnO(AZO) thin films were fabricated on PET substrates with various RF power 20, 35, 50, 65, and 80W by using RF magnetron sputtering in order to investigate the structure, electrical and optical properties of AZO thin films in this study. The XRD measurements showed that AZO films exhibit c-axis orientation. At a RF power of 80W, the AZO films showed the highest (002) diffraction peak with a FWHM of 0.42. At a RF power of 65W, the lowest electrical resistivity was about $1.64{\times}[10]$ ^(-4) ${\Omega}-cm$ and the average transmittance of all films including substrates was over 80% in visible range. Good transparence and conducting properties were obtained due to RF power control. The obtained results indicate that it is acceptable for applications as transparent conductive electrodes.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제16권2호
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• pp.27-31
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• 2017

AZO/Ag/AZO multi-layer films deposited on glass substrate by RF magnetron sputtering and thermal evaporator have a much better electrical properties than Al-doped ZnO thin films. The multi-layer structure consisted of three layers, AZO/Ag/AZO, the electrical and optical properties of AZO/Ag/AZO were changed mainly by thickness of Ag layers. The optimum thickness of Ag layers was determined to be $90{\AA}$ for high optical transmittance and good electrical conductivity. The Ag layers thickness $90{\AA}$ is an optical transmittance greater than 80% of visible light and the obtained multilayer thin film with the low resistivity of $8.05{\times}10-3{\Omega}cm$ and the low sheet resistance $5.331{\Omega}/sq$. Applying to TCO and Solar electrode will improve efficiency.

• ETRI Journal
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• 제31권6호
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• pp.653-659
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• 2009

We have investigated the channel protection layer (PL) effect on the performance of an oxide thin film transistor (TFT) with a staggered top gate ZnO TFT and Al-doped zinc tin oxide (AZTO) TFT. Deposition of an ultra-thin PL on oxide semiconductor films enables TFTs to behave well by protecting the channel from a photo-resist (PR) stripper which removes the depleted surface of the active layer and increases the carrier amount in the channel. In addition, adopting a PL prevents channel contamination from the organic PR and results in high mobility and small subthreshold swings. The PL process plays a critical role in the performance of oxide TFTs. When a plasma process is introduced on the surface of an active layer during the PL process, and as the plasma power is increased, the TFT characteristics degrade, resulting in lower mobility and higher threshold voltage. Therefore, it is very important to form an interface using a minimized plasma process.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.594-594
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• 2012

Al doped ZnO (AZO) thin films were deposited on textured glass substrate by magnetron sputtering method. Also, AZO films on textured glass were etched by hydrochloric acid (HCl). Average thickness of etched AZO films are 90 nm. We observed morphology of AZO film by AFM with various etchant concentration and etching time. Etched AZO films have low resistivity and high haze. The surface RMS roughness of AZO film was increased from 53.8 nm to 84.5 nm. The haze ratio was also enhanced in above 700 nm of wavelength due to light trapping effect was increased by rough AZO surface. The etched AZO films on textured glass are applicable to fabricate solar cell.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.62.1-62.1
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• 2010

CIS(CuInSe2)계 화합물 태양전지는 높은 광흡수계수와 열적 안정성 및 조성 조절을 통한 밴드갭 조절이 용이해 고효율 박막 태양전지로 각광 받고 있다. 또한 CIGS 태양전지는 기존의 유리기판 대신 유연한 기판을 사용해 flexible 태양전지 제조가 가능하다. 이러한 유연기판은 보통 stainless steel과 같은 금속 기판이 많이 사용되는데 기존의 soda-lime glass 기판과는 달리 금속기판에는 Na이 첨가되어 있지 않아 별도의 Na첨가를 필요로 한다. Na은 CIGS 흡수층의 조성조절을 용이하게 하여 태양전지의 변환 효율을 향상시키는 역할을 한다. 본 연구에서 기판은 Na이 첨가되어있지 않은 corning glass를 사용 하였으며 NaF를 이용해 Mo가 증착된 기판에 NaF의 두께를 달리하며 증착해 CIGS 흡수층의 grain 사이즈를 비교 하였으며 그 후 태양전지 소자를 제조해 광전특성을 분석하였다. 후면 전극으로 약60nm 두께의 Mo를 DC Sputtering 방법을 이용해 증착 하였다. buffer층으로는 약 50nm의 CdS층을 CBD방법을 이용하여 제조 하였으며 TCO 층으로 약 50nm의 i-ZnO와 약 450nm의 Al-ZnO를 RF Sputtering방법으로 증착 하였다. 마지막으로 앞면 전극으로 약 $1{\mu}m$의 Al을 Thermal Evaporation방법으로 증착하였다. 태양전지 소자의 면적은 $0.49cm^2$로 효율을 비교 분석하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제45권2호
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• pp.53-60
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• 2012

Modulated Pulse Power (MPP) magnetron sputtering is a new high-power pulsed magnetron sputtering (HPPMS) technology which overcomes the low deposition rate problem by modulating the pulse voltage shape, amplitude, and the duration. Highly ionized magnetron sputtering can be performed without arcing because it can be controlled as multiple steps of micro pulses within one overall pulse period in the range of 500-3,000 ${\mu}s$. In this study, the various waveforms of discharge voltage and current for micro pulse sets of MPP were investigated to find the possibility of controlling the strongly ionized plasma mode. Enhanced ionization of the sputtered metal atoms was obtained by OES. Large grained columnar structure can be grown by the strongly ionized plasma mode in the AZO deposition using MPP. In the most highly ionized deposition condition, the preferred orientation of (002) plane decreased, and the resistivity, therefore, increased by the plasma damage.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권1호
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• pp.95-98
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• 2013

The photoluminescence (PT) properties of Al-doped ZnO thin films grown by the sol-gel dip-coating method have been investigated. At 12 K, nine distinct PL peaks were observed at 2.037, 2.592, 2.832, 3.027, 3.177, 3.216, 3.260, 3.303, and 3.354 eV. The deep-level emissions (2.037, 2.592, 2.832, and 3.027 eV) were attributed to native defects. The near-band-edge (NBE) emission peaks at 3.354, 3.303, 3.260, 3.216, and 3.177 eV were attributed to the emission of the neutral-donor-bound excitons ($D^0X$), two-electron satellite (TES), free-to-neutral-acceptors (e,$A^0$), donor-acceptor pairs (DAP), and second-order longitudinal optical (2LO) phonon replicas of the TES (TES-2LO), respectively. According to Haynes' empirical rule, we calculated the energy of a free exciton (FX) to be 3.374 eV. The thermal activation energy for $D^0X$ in the nanocrystalline ZnO thin film was found to be ~25 meV, corresponding to the thermal dissociation energy required for $D^0X$ transitions.