• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.31-31
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• 2009

PECVD를 이용하여 제조된 미세결정질 p-i-n 실리콘 박막 태양전지에서, p 층은 태양전지의 윈도우 역할 및 그 위에 증착될 i ${\mu}c-Si:H$ 층의 'seed'층 역할을 수행하기 때문에, p층의 구조적 및 전기적, 광학적 특성은 태양전지의 전체 성능에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 $SiH_4$ 농도를 변화시켜 각기 다른 결정 특성을 갖는 p ${\mu}c-Si:H$층을 제조하고 그 위에 i ${\mu}c-Si:H$ 층을 증착하여 p층의 결정 특성변화와 그에 따른 i ${\mu}c-Si:H$ 층 및 'superstrate' p-i-n 미세결정질 실리콘 박막 태양전지의 특성 변화를 조사하였다. P층의 경우, $SiH_4$ 농도가 증가함에 따라 결정분율 (Xc)이 감소하여 비정질화되었으며 그에 따라 dark conductivity가 감소하는 경향을 나타내었다. 각기 다른 결정분율을 가지는 p 'seed' 층 위에 증착된 태양전지는, p 'seed' 층의 결정분율이 증가함에 따라 개방전압, 곡선인자, 변환효율이 경향적으로 감소하였다. 이는 p 층 결정분율 변화에 따른 p/i 계면특성 저하 및 그 위에 증착되는 i ${\mu}c-Si:H$ 층의 결함밀도 증가 등에 따른 태양전지 특성 감소 때문인 것으로 판단되며, 이를 분석하기 위하여 i ${\mu}c-Si:H$ 층의 전기적, 구조적 특성 분석 및 태양전지의 dark I-V 특성 등을 분석하고자 한다.

• 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.

• Solar Energy
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• v.20 no.1
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• pp.11-20
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• 2000

To get more insight into the buffering effects of the p-${\mu}c$-Si:H Inserted at the p-a-SiC:H/i-a-Si:H interface, we present a systematic numerical simulation using Gummel-Schafetter method. The reduced recombination loss at the p/i interface due to a constant bandgap buffer is analysed in terms of the variation of the p/i Interface region with a short lifetime and the characterisitics of the buffer such as mobility bandgap, acceptor concentration, and D-state density. The numerical modeling on the constant bandgap buffer demonstrates clearly that the buffering effects of the thin p-${\mu}c$-Si:H originate from the shrinkage of highly defective region with a short lifetime in the vicinity of the p/i interface.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.64.1-64.1
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• 2011

다중접합 태양전지는 흡수대역이 다른 juntion으로 구성되어, 각각의 태양전지 간의 전류정합(current matching)이 효율 향상에 중요하다. 본 실험에서는 Top cell에 i-a-Si:H(Thinckness:100nm), Middle cell에는 i-a-SiGe:H(Thickness:800nm)을 적용하였고, bottom cell에는 i-${\mu}c$-Si:H(Thickness:1800nm), 수광부의 p-layer에 에 SiOx을 이용하여 triple juntion amorphous silicon solar cell(삼중접합태양전지)을 구현하였다. 이를 최적화 시키기 위해 ASA simulation을 이용하여 각 Cell의 intrinsic layer의 밴드갭을 가변하였다. 가변 결과 i-a-Si:H : 1.85 eV, i-a-SiGe:H: 1.6 eV, i-${\mu}c$-Si:H: 1.4 eV에서 태양전지 효율 14.5 %을 기록 하였다. 본 연구를 통해 Triple juntion cell에서의 intrinsic layer의 밴드갭 최적화를 구현해 볼 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2002.05b
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• pp.66-69
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• 2002

This paper presents deposition and characterizations of microcrystalline silicon$({\mu}c-Si:H)$ films prepared by hot wire chemical vapor deposition at substrate temperature below $300^{\circ}C$. The $SiH_{4}$ concentration$[F(SiH_{4})/F(SiH_{4})+F(H_{2})]$ is critical parameter for the formation of Si films with microcrystalline phase. At 6% of silane concentration, deposited intrinsic ${\mu}c-Si:H$ films shows sufficiently low dark conductivity and high photo sensitivity for solar cell applications. P-type ${\mu}c-Si:H$ films deposited by Hot-Wire CVD also shows good electrical properties by varying the rate of $B_{2}H_{6}$ to $SiH_{4}$ gas. The solar cells with structure of Al/nip ${\mu}c-Si:H$/TCO/glass was fabricated with single chamber Hot-Wire CVD. About 3% solar efficiency was obtained and applicability of HWCVD for thin film solar cells was proven in this research.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.27 no.5
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• pp.625-630
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• 1990

Cordierite powders were prepared from Si(OC2H5)4, Al(OC3H7i)3 and Mg(OC2H5)2 by the sol-gel method. Two different methods were applied for producing fine and homogeneous powders. One is that Si(OC2H5)4 with a lowr rate of hydrolysis was partially hydrolyzed and then Al(OC3H7i)3 and Mg(OC2H5)2 were mixed and reacted. The other is based on the simultaneous hydrolysis of these metal alkoxides using i-C4H9OH which retards the rate of hydrolysis of Al(OC3H7i)3 and Mg(OC2H5)2. It was confirmed that ifne and homogeneous powders were obtained from both methods. Also these powders were calcined at four different temperatures during two hours. X-ray diffraction patterns show only ${\mu}$-cordierite phase at 1000$^{\circ}C$, ${\mu}$-cordierite and ${\alpha}$-cordierite phases at 1100-1200$^{\circ}C$ and ${\alpha}$-cordierite phase at 1300$^{\circ}C$ respectively.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.23 no.1
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• pp.35-40
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• 2013

In this study, the influence on the surface passivation properties of crystalline silicon according to silicon wafer thickness, and the correlation with a-Si:H/c-Si heterojunction solar cell performances were investigated. The wafers passivated by p(n)-doped a-Si:H layers show poor passivation properties because of the doping elements, such as boron(B) and phosphorous(P), which result in a low minority carrier lifetime (MCLT). A decrease in open circuit voltage ($V_{oc}$) was observed when the wafer thickness was thinned from $170{\mu}m$ to $50{\mu}m$. On the other hand, wafers incorporating intrinsic (i) a-Si:H as a passivation layer showed high quality passivation of a-Si:H/c-Si. The implied $V_{oc}$ of the ITO/p a-Si:H/i a-Si:H/n c-Si wafer/i a-Si:H/n a-Si:H/ITO stacked layers was 0.715 V for $50{\mu}m$ c-Si substrate, and 0.704 V for $170{\mu}m$ c-Si. The $V_{oc}$ in the heterojunction solar cells increased with decreases in the substrate thickness. The high quality passivation property on the c-Si led to an increasing of $V_{oc}$ in the thinner wafer. Short circuit current decreased as the substrate became thinner because of the low optical absorption for long wavelength light. In this paper, we show that high quality passivation of c-Si plays a role in heterojunction solar cells and is important in the development of thinner wafer technology.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1999.05a
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• pp.589-592
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• 1999

This paper describes direct $\mu$C-Si/CaF$_2$/glass thin film growth by RPCVD system in a low temperature for thin film transistor (TFT), photovoltaic devices. and sensor applications. Experimental factors in a low temperature direct $\mu$ c-Si film growth are presented in terms of deposition parameters: SiH$_4$/H$_2$ ratio, chamber total pressure, substrate temperature, rf power, and CaF$_2$ buffer layer. The structural and electrical properties of the deposited films were studied by means of Raman spectroscopy, I-V, L-I-V, X-ray diffraction analysis and SEM. we obtain a crystalline volume fraction of 61%, preferential growth of (111) and (220) direction, and photosensitivity of 124. We achieved the improvement of crystallinity and electrical property by using the buffer layers of CaF$_2$ film.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.27 no.2
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• pp.265-273
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• 1990

Fine Si-Al-OH-C coprecipitate powders were prepared from Si(OC2H5)4, Al(i-OC3H7)3, and carbon black by a hydrolysis method before fabrication of Sialon-SiC composite powder by carbothermal reduction at 1350$^{\circ}C$ for 10h under N2/H2 mixed atmosphere. The characterization of the synthesized Sialon-SiC composite powders was performed using XRD, BET, SEM, TEM and particle size analysis methods. The average particle size and specific surface area of the synthesized Sialon-SiC composite powder were 0.13$\mu\textrm{m}$ and 20.1㎡/g, respectively when Z=1 and N2 : H2=50 : 50.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.191-202
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• 2005

비정질 실리콘 태양전지 대신에 열화가 더 적은 프로터결정 실리콘(pc-Si:H)을 상층전지 흡수층으로 사용한 고효율 실리콘계 적층형(pc-Si:H/$\mu$c-Si:H) 박막 태양전지를 개발하였다. 우선, 높은 전도도와 넓은 에너지 밴드갭 특성을 갖는 p-a-SiC:H 박막을 개발하였고, p/i 계면의 특성 향상을 위해 p-nc-SiC:H 완충층을 개발하였다. 프로터결정 실리콘 다층막을 제작하고 FTIR, 평면 TEM, 단면 TEM 측정을 통해 프로터결정 실리콘 다층막의 우수한 열화 특성의 원인을 규명하였다. 적층형 태양전지의 성능향상을 위해 n-p-p 구조의 터널접합을 제안, 제작하고 특성을 분석하였으며, pc-Si:H/a-Si:H 적층형 태양전지에 적용하여 성능향상을 이루었다. 양질의 하층전지용 마이크로결정 실리콘 박막을 증착하기 위하여 광CVD법과 플라즈마CVD법을 결합한 2단계 마이크로결정 실리콘 증착법을 개발하였다.