• 제목/요약/키워드: back surface field

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Luminous Characteristics of Transparent Field Emitters Produced by Using Ultra-thin Films of Single Walled Carbon Nanotubes

  • Jang, Eun-Soo;Goak, Jeung-Choon;Lee, Han-Sung;Lee, Seung-Ho;Lee, Nae-Sung
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.31.1-31.1
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    • 2009
  • Carbon nanotubes (CNTs) are attractive material because of their superior electrical, mechanical, and chemical properties. Furthermore, their geometric features such as a large aspect ratio and a small radius of curvature at tip make them ideal for low-voltage field emission devices including backlight units of liquid crystal display, lighting lamps, X-ray source, microwave amplifiers, electron microscopes, etc. In field emission devices for display applications, the phosphor anode is positioned against the CNT emitters. In most case, light generated from the phosphor by electron bombardment passes through the anode front plate to reach observers. However, light is produced in a narrow depth of the surface of the phosphor layer because phosphor particles are big as much as several micrometers, which means that it is necessary to transmit through the phosphor layer. Hence, a drop of light intensity is unavoidable during this process. In this study, we fabricated a transparent cathode back plate by depositing an ultra-thin film of single walled CNTs (SWCNTs) on an indium tin oxide (ITO)-coated glass substrate. Two types of phosphor anode plates were employed to our transparent cathode back plate: One is an ITO glass substrate with a phosphor layer and the other is a Cr-coated glass substrate with phosphor layer. For the former case, light was radiated from both the front and the back sides, where luminance on the back was ~30% higher than that on the front in our experiments. For the other case, however, light was emitted only from the cathode back side as the Cr layer on the anode glass rolled as a reflecting mirror, improving the light luminance as much as ~60% compared with that on the front of one. This study seems to be discussed about the morphologies and field emission characteristics of CNT emitters according to the experimental parameters in fabricating the lamps emitting light on the both sides or only on the cathode back side. The experimental procedures are as follows. First, a CNT aqueous solution was prepared by ultrasonically dispersing purified SWCNTs in deionized water with sodium dodecyl sulfate (SDS). A milliliter or even several tens of micro-liters of CNT solution was deposited onto a porous alumina membrane through vacuum filtration. Thereafter, the alumina membrane was solvated with the 3 M NaOH solution and the floating CNT film was easily transferred to an ITO glass substrate. It is required for CNT film to make standing CNTs up to serve as electron emitter through an adhesive roller activation.

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표면 텍스쳐링 깊이와 간격에 따른 후면 전극 실리콘 태양전지 효율에 미치는 영향 (A effect of the efficiency for the back contact silicon solar cell with the surface texturing depth and gap)

  • 장왕근;장윤석;박정일;박정호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1380-1381
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    • 2011
  • 본 논문에서는 SILVACO 사의 ATHENA와 ATLAS를 이용하여 후면 전극 실리콘 태양전지 (back contact silicon solar cell)의 전면 텍스쳐링 (texturing) 깊이 (depth)와 텍스쳐링 간격 (gap)에 따른 태양전지 효율(efficiency)에 미치는 영향을 분석하였다. 제안한 후면 전극 실리콘 태양전지는 (100) silicon wafer(n-type, $6{\times}10^{15}\;cm^{-3}$)을 기반으로 전면부에 텍스쳐링을, 후면부에 BSF(back surface field, $1{\times}10^{20}\;cm^{-3}$)와 에미터(emitter, $8.5{\times}10^{19}\;cm^{-3}$)를 구성하고, 셀간 피치를 1250 ${\mu}m$, BSF와 에미터의 간격을 25 ${\mu}m$으로 한 구조이다. 텍스쳐링 간격이 없이 텍스쳐링 깊이를 0 ${\mu}m$에서 150 ${\mu}m$으로 증가시켜 분석한 결과, 텍스쳐링 깊이가 증가할수록 효율이 23.90%에서 25.79%로 증가하였다. 텍스쳐링 간격을 1 ${\mu}m$에서 100 ${\mu}m$으로 증가시켜 분석한 결과, 텍스쳐링 깊이와 상관없이 텍스쳐링 간격이 증가할수록 후면 전극 실리콘 태양전지의 효율이 감소하였다. 텍스쳐링 유무에 따라 후면 전극 태양전지의 외부양자효율의 차이를 보였고 텍스쳐링이 있을 때 외부양자효율이 보다 높은 값을 얻었다.

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미니 진공시스템을 이용한 역류방지 센터링의 배기 특성 측정 (Evacuation characteristic measurement of anti-suck back centering by mini vacuum system)

  • 홍광기;고석일;도우리;양원균;주정훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.255-256
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    • 2009
  • 자구형 오일 로터리 펌프의 정전시 오일 역류를 방지하기 위한 간단한 구조 장치로 역류 방지형 센터링 (anti suck back centering, ASBC)을 개발하고 배기 특성을 평가하기 위하여 소형 배기 시스템 (mini vacuum system)과 개인용 컴퓨터, AD converter (National instrument, NI-6009), 터치 패널 기반의 자동 제어 시스템을 제작하였다. 본 연구에서는 ASBC의 배기 특성을 확인하였고, 배기 특성을 해석하기 위하여 3차원 전산 유체 해석 프로그램인 CFD-ACE+를 사용하여 점성 유동 영역에서 유동장을 해석하였다. 그리고 평활도를 개선한 ASBC의 리크양을 측정 하였다.

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가장자리 효과가 고려된 임의의 기복을 가진 완전도체 표면에서의 전자파 산란 (Electromagnetic Wave Scattering from a Perfectly Conducting Random Rough Surface with Considering the Edge Effect)

  • 최동묵;김채영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권3B호
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    • pp.244-250
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    • 2002
  • 본 논문은 임의 형태의 기복을 가진 완전 도체 표면에서 산란된 장을 모멘트 방법에 의해 구하였다. 디지털 컴퓨터를 이용하여 통계적인 특성이 알려진 임의 형태의 기복을 가진 1차원 표면을 생성하였다. 계산에 사용된 표면의 수는 100개였고, 표면의 길이는 80 파장이었다. 표면의 양끝에서 생기는 가장자리 효과를 없애기 위해 가우시안 테이퍼 함수를 사용하였다. 그리고 몬테칼로 기법을 이용하여 양방향 산란계수와 역방향 산란계수를 구하였다. 계산된 결과의 타당성을 검증하기 위해 키르히호프 근사기법을 이용하여 계산된 결과와 비교하였다. 그 결과 양자간의 결과는 서로 잘 일치함을 알 수 있었다.

몬테칼로 유한차분 시간영역 방법을 이용한 프랙셔널 브라운 모션 프랙탈 완전도체 표면에서의 전자파 산란 (Electromagnetic Wave Scattering from a Perfectly Conducting Fractional Brownian Motion Fractal Surface Using a Monte-Carlo FDTD Method)

  • 최동묵;김채영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권2A호
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    • pp.63-69
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    • 2003
  • 본 논문에서는 몬테칼로 유한차분 시간영역 해석법을 이용하여 프랙탈 형상을 가진 완전 도체 표면에서 산란된 장을 구하였다. 프랙탈 형상을 가진 1차원 표면은 프랙셔널 브라운 모션 모델을 사용하여 생성하였다. 프랙탈 표면의 형상을 결정하는 스펙트럼 변수(S0), 프랙탈 차원(D)에 대한 역방향 산란계수를 계산하였다. 계산에 사용된 표면의 수는 80개, 표면의 점의 수는 1024개이고, 표면의 길이는 16파장이었다. 계산된 결과의 타당성을 검증하기 위해 소 섭동 근사기법을 이용하여 계산된 결과와 비교하였다. 그 결과 양자간의 결과는 서로 잘 일치함을 알 수 있었다.

Investigation of Al Back Contact and BSF Formation by In-situ TEM for Silicon Solar Cells

  • 박성은;송주용;탁성주;김영도;최철종;권순우;윤세왕;김동환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.38.1-38.1
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    • 2010
  • The trend to thinner crystalline silicon solar wafers in production of solar cells investigates re-evolution of back surface field (BSF) formation. We have studied mechanisms of back contact formation in Al evaporation and screen printed Al paste for Si solar cells by TEM analysis. We observed that Si diffuse into Al during heat up. The Si diffusion process made vacancies in Si wafer. The Al began to seep into the Si wafer (Al spike). During heat down, the Al spike were shrink which causes the doped region (BSF).

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결정질 태양전지의 후면 패시베이션을 위한 ALD $Al_2O_3$ 막 연구 (A Study on ALD $Al_2O_3$ Films for Rear Surface Passivation of Crystalline Silicon Solar Cells)

  • 노시철;서화일
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.57-61
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    • 2011
  • To develop high efficiency crystalline solar cells, the rear surface passivation is very important. In this paper, $Al_2O_3$ films deposited by thermal ALD(atomic layer deposition) method were studied for rear surface passivation of crystalline solar cells and their passivation properties were evaluated. After the deposition of $Al_2O_3$ films on p-type Si wafers, the lifetime was increased very much due to the reduction of interface state density and the field effects of the negative fixed charge in the films. Also, optimum annealing condition and effects of SiNx capping layer were investigated. The best lifetime was obtained when the films were annealed at $400^{\circ}C$ for 15min. And the lifetime degradation of the $Al_2O_3$ films with SiNx capping layers was improved compared to those without the capping layers.

High Efficiency Drive of Dual Inverter Driven SPMSM with Parallel Split Stator

  • Lee, Yongjae;Ha, Jung-Ik
    • Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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    • 제2권2호
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    • pp.216-224
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    • 2013
  • This paper describes dual inverter drive for a fractional-slot concentrated winding permanent magnet synchronous machine (PMSM). PMSMs are widely used in many applications from small servo motors to few megawatts generators thanks to its high efficiency and torque density. Especially, fractional-slot concentrated winding PMSM is very popular in the applications where wide operation range is required because it shows very wide constant power speed ratios. High speed operation, however, requires lots of negative daxis current for reducing back-EMF regardless of output torque. Field weakening current does not contribute to the torque generation in surface mounted PMSM case and causes inverter and copper loss. To reduce the losses from field weakening current, this paper proposes PMSM with split stator and parallel dual inverter drive. Proposed parallel dual inverter drive reduces back-EMF and enables efficient drive at high speed and light load situation. Control strategy of proposed dual inverter system is established through loss analysis and simulation. Proposed concept is verified with practical experiment.

아르곤 이온에 의해 표면처리된 CNT 에미터의 전계방출 특성 (Field Emission Characteristics of Surface-treated CNT Emitter by Ar Ion Bombardment)

  • 권상직
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제44권2호
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    • pp.26-31
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    • 2007
  • 카본나노튜브 전계 방출 어레이(carbon nanotube field emission array, CNT FEA)를 유리기판 상에 형성시키기 위하여 CNT 페이스트를 스크린 프린팅 후 표면처리를 수행하였다. 본 실험에서는 효과적인 표면처리 방법으로서 이온 빔을 조사(expose)시키는 방법을 연구하였다. 먼저, 유리 기판상에 감광성 CNT 페이스트를 스크린 프린팅하고 UV 후면노광 및 현상공정에 의해 선택적으로 CNT 페이스트를 남겼다. 다시 고온에서 소성후 CNT들은 바인더 성분들에 의해 문히게 된다. 본 실험에서는 소성된 CNT 페이스트의 표면상에 Ar 이온빔을 가속시켜 페이스트의 바인더(binder)를 선택적으로 제거함으로써 전계방출 특성을 향상시킬 수 있었다. 표면처리를 위한 이온 빔 가속시 이온빔의 가속에너지에 따라 특성이 크게 변화되었는데, 본 연구에서는 100 V의 낮은 가속 전압에서 가장 높은 전계방출 특성을 나타내었으며 가속 전압이 너무 높으면 바인더 성분 외에도 CNT 자체가 제거됨으로써 오히려 특정이 저하됨을 알 수 있었다.

저면산란 초음파 신호 및 신경회로망을 이용한 균열크기 결정 (Crack Size Determination Through Neural Network Using Back Scattered Ultrasonic Signal)

  • 이준현;최상우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권1호
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    • pp.52-61
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    • 2000
  • The role of quantitative nondestructive evaluation of defects is becoming more important to assure the reliability and the safety of structure, which can eventually be used for residual life evaluation of structure on the basis of fracture mechanics approach. Although ultrasonic technique is one of the most widely used techniques for application of practical field test among the various nondestructive evaluation technique, there are still some problems to be solved in effective extraction and classification of ultrasonic signal from their noisy ultrasonic waveforms. Therefore, crack size determination through a neural network based on the back-propagation algorithm using back-scattered ultrasonic signals is established in this study. For this purpose, aluminum plate containing vertical or inclined surface breaking crack with different crack length was used to receive the back-scattered ultrasonic signals by pulse echo method. Some features extracted from these signals and sizes of cracks were used to train neural network and the neural network's output of the crack size are compared with the true answer.