In this paper, to increase the light current efficiency of photodiode, we fabricated aluminum-doped zinc oxide(AZO) thin films by RF magnetron sputtering. AZO thin films were deposited at low temperature of 100 $^{\circ}C$ and different RF powers of 50, 100, 150 and 200 W due to selective process technology. Then the AZO thin films were annealed at 400 $^{\circ}C$ for 1 hr in vacuum ambient to increase crystalline. The lowest resistivity of 1.35 ${\times}$$10^{-3}$${\Omega}cm$ and a high transmittance over 90 % were obtained under the conditions of 3 mTorr, 100 'c and 150 W. The optimized AZO thin films were deposited as anti-reflection coating on PN junction of silicon photodiode. It was confirmed by the result of $V_r-I_{ph}$ curve that the efficiency of photodiode with AZO thin film was enhanced 17 % more than commercial photodiode.
Reduction of optical losses in crystalline silicon solar cells by surface modification is one of the most important issues of silicon photovoltaics. Porous Si layers on the front surface of textured Si substrates have been investigated with the aim of improving the optical losses of the solar cells, because an anti-reflection coating and a surface passivation can be obtained simultaneously in one process. We have demonstrated the feasibility of a very efficient porous Si AR layer, prepared by a simple, cost effective, electrochemical etching method. Silicon p-type CZ (100) oriented wafers were textured by anisotropic etching in sodium carbonate solution. Then, the porous Si layer were formed by electrochemical etching in HF solutions. After that, the properties of porous Si in terms of morphology, structure and reflectance are summarized. The surface morphology of porous Si layers were investigated using SEM. The formation of a porous Si layer about $0.1{\mu}m$ thick on the textured silicon wafer result in an effective reflectance coefficient $R_{eff}$ lower than 5% in the wavelength region from 400 to 1000nm. Such a surface modification allows improving the Si solar cell characteristics.
목적: 안경 렌즈 코팅 막을 불화수소산을 이용하여 상온에서 단시간 화학적으로 식각한 뒤 코팅 막과 렌즈 원재료의 변화를 살펴보고자 하였다. 방법: GRAY 70%로 염색된 vinyl ester계 고분자(Lens A)와 thiourethane계 고분자렌즈(Lens B)를 불화수소산을 이용해 5분, 10분 또는 15분 동안 식각한 뒤 재료의 기계적 물성과 하드코팅과 반사방지코팅 등 코팅 막의 손상 정도, 그리고 굴절률 광투과율 등 렌즈의 특성 변화를 관찰하였다. 결과: 두 재료 모두 식각 전과 후의 굴절력에는 큰 변화가 없었지만 반사방지코팅과 하드코팅이 차례로 제거되었고 렌즈 표면에도 손상을 주어 UV 투과율이 증가되었으며 기계적 물성은 소하였다. 화학적 식각으로 인한 렌즈의 물성 변화는 thiourethane계 고분자 렌즈에서 더 크게 나타났다. 결론: 고분자 재료의 특성에 따라 불화수소산에 대한 반응성이 다르기 때문에 식각에 따른 렌즈 자체의 물성 변화가 다르게 나타남을 알 수 있었다.
Silver nanowire (AgNW) networks have been adopted as a front electrode in Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) thin film solar cells due to their low cost and compatibility with the solution process. When an AgNW network is applied to a CIGS thin film solar cell, reflection loss can increase because the CdS layer, with a relatively high refractive index (n ~ 2.5 at 550 nm), is exposed to air. To resolve the issue, we apply solution-processed ZnO nanorods to the AgNW network as an anti-reflective coating. To obtain high performance of the optical and electrical properties of the ZnO nanorod and AgNW network composite, we optimize the process parameters - the spin coating of AgNWs and the concentration of zinc nitrate and hexamethylene tetramine (HMT - to fabricate ZnO nanorods. We verify that 10 mM of zinc nitrate and HMT show the lowest reflectance and 10% cell efficiency increase when applied to CIGS thin film solar cells.
한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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pp.172-173
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2011
실리콘 태양전지의 공정의 단순화와 효율을 극대화시키기 위하여 전기화학적 방법을 통하여 반사방지막(Anti-Reflection layer)의 선택적 식각공정과 선택적 오믹 전극을 형성하였다. Anti-Reflection coating 층의 식각 공정은 종전의 사진공정을 이용하지 않는 전기-화학적 나노식각을 적용하여 보다 용이한 공정을 연구하였다. 또한 태양전지의 효율을 증대시키기 위하여 전면에서 받은 빛 에너지로 발생된 전자가 전극부분에서 회로로 이동하기 위해 더욱 낮은 저항 값을 가지는 전극 구조가 필요하다. 이를 위해 Ni-P 박막을 형성시킨 전극부분을 열처리함으로써 오믹 접합 특성을 향상시켜 접촉 저항을 현격히 낮출 수 있는 기술을 연구하였다.
본 연구에서는 태양전지 표면에 입사된 빛의 반사율을 최소화하기 위해서 단결정 실리콘 기판 표면에 다공성 실리콘층을 적용하여 반사방지막(Anti-Reflection Coating, ARC)을 형성하는 실험을 하였다. 다공성 실리콘(Porous silicon, PSi)은 실온에서, 기판 성질에 따라 일정 비율로 만든 전해질 용액($HF-C_2H_5OH-H_2O$)을 사용하여 실리콘 표면에 양극산화처리 함으로써 단순 공정만으로 실리콘 기판의 반사율을 낮출 수 있다. 본 연구는 일정한 면저항을 가지는 단결정 실리콘 기판에 다공성 실리콘층을 여러 조건으로 형성하여 반사방지막으로써의 특성을 비교 분석하였다.
광대역 이득 특성을 얻기 위한 InGaAsP-InP 응력보상 비대칭 다중 양자우물(Asymmetric Multiple Quantum Well, AMQW) 구조를 성장하고, Ridge Waveguide Laser Diodes(RWG-LDs)를 제작하였다. 제작 후 소자의 동작변수와 모드 이득을 측정하였으며, 얻어진 결과를 비교, 분석하였다. 외부 공진기형 구조에서 넓고 평탄한 이득특성을 얻기 위해 한쪽 단면에 Anti-Reflection(AR) 코팅을 수행하여 AR coated AMQW RWG LD의 이득특성을 분석하였다.
Zr-O ($Zr-ZrO_2$) cermets solar selective coatings with a double cermets layer film structure were prepared using a DC (direct current) magnetron sputtering method. The typical film structure from surface to bottom substrate were an $Al_2O_3$ anti-reflection layer on a double Zr-O cermets layer on an Al metal infrared reflection layer. Optical properties of optimized Zr-O cermets solar selective coating had an absorptance of ${\alpha}\;=\;0.95$ and thermal omittance of ${\epsilon}\;=\;0.10\;(100^{\circ}C)$. The absorbing layer of Zr-O cermets coatings on glass and silicon substrate was identified as being amorphous by using XRD. AFM showed that ZF-O cermets layers were very smooth and their surface roughness were approximately $0.1{\sim}0.2 nm$. The chemical analysis of the cermets coatings were determined by using XPS. Chemical shift of photoelectron binding energy was occurred due to the change of Zr-O cermets coating structure deposited with increase in oxygen flow rate. The result of thermal stability test showed that the Zr-O cermets solar selective coating was stable for use at temperature below $350^{\circ}C$.
It is important to reduce a reflection of light as a solar cell is device that directly converts the energy of solar radiation to electrical energy in oder to improve efficiency of solar cells. The antireflection coating has proven effective in providing substantial increase in solar cell efficiency. This paper investigates the formation of thin film PSi(porous silicon) layer on the surface of crystalline silicon substrates without other ARC(antirefiection coating) layers. On the other hand the formation of $SO_{2}/SiN_x$ ARC layers on the surface of crystalline silicon substrates. After that, the structure of PSi and $SO_2/SiN_x$ ARC was investigated by SEM and reflectance. The formation of PSi layer and $SO_{2}/SiN_x$ ARC layers on the textured silicon wafer result about 5% in the wavelength region from 0.4 to $1.0{\mu}m$. It is achieved on the textured crystalline silicon solar cell that each efficiency is 14.43%, 16.01%.
함정용 전자광학추적장비의 센서부에서 해수면반사파에 의해 발생하게 되는 영상추적간섭 현상을 최소화하고자 전방향성, 점진적인 굴절률 및 표면 요철구조를 갖는 산화아연에 플루오르화마그네슘을 코팅한 반사방지막을 전자빔 증착 장비를 통해 제작하였다. 최적화된 산화아연에 플루오르화마그네슘을 코팅한 반사방지막은 기존의 산화아연 반사방지막과 비교하여 점진적인 굴절률 변화에 따라 표면 프레넬 반사를 최소화하고 이를 통해 전자광학추적장비의 영상추적간섭 현상을 제거하는 장점이 있다. 본 실험을 통해, 산화아연에 플루오르화마그네슘을 코팅한 반사방지막이 다양한 전자광학장비의 반사방지막으로써 적용이 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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