유기태양전지 실험 보고서

소개

"유기태양전지 실험 보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적: 태양 전지의 전기 회로 내 작동을 이해한다.

2. 실험방법

3. 논의
3.1 Spin-coating of ZnO NPs

4. 실험 결과

본문내용

1) Explain the spin coating process.
스핀코팅은 박막을 만들기 위해 사용되는 방법이다. 일반적으로 기판의 중앙 위에 박막으로 만들고자 하는 용액의 일정량을 떨어뜨린 뒤 높은 속도로 기판을 회전시켜 코팅하는 방식이다. 원심력에 의하여 기판 위의 용액은 기판 전체에 코팅이 된다. 스핀 코팅을 하기 위해서는 스핀코터라는 장치가 필요한데 이는 코팅하려는 기판을 진공상태로 고정하여 회전시켜주는 장치이다. 일반적으로 박막으로 만들고자 하는 용액의 일정량을 기판의 중앙에 떨어트린 다음 고속으로 기판을 회전시킨다. 원심력에 의해 대부분의 수지가 기판의 가장자리까지 퍼져나가며 얇은 막의 수지가 표면에 코팅된다. 최종 박막의 두께나 그 외의 특성은 수지의 속성(점도, 건조 시간, 농도, 표면 장력 등)과 스핀코팅 과정에 선택된 매개변수(스핀코팅 회전 속도, 가속, 코팅 반복 횟수 등)과 같은 요인들에 따라 달라진다. 일반적인 스핀코팅 과정은 아래와 같다.

(1) 먼저 코팅할 기판을 척 위에 올려놓고 Vacuum 버튼을 눌러 진공을 뽑아 기판이 떨어지지 않게 고정한다.
(2) 기판 위에 먼지를 제거한다.
(3) 기판 위에 용액을 도포시킨다.
(4) 회전 수를 조절한 후 Start 버튼을 누른다.
(5) 웨이퍼가 고속으로 회전한다.

1.1) 스핀코팅의 장점과 단점
-스핀코팅의 장점
step coverage 특성이 매우 우수하여 최근 Deep Trench Isolation 절연막 형성에 사용되고 있다.
-스핀코팅의 단점
Edge Bead가 존재한다. Edge Bead란 Spin하는 원심력에 의해 웨이퍼의 가장 자리에 PR이 뭉치는 현상을 말한다. Edge Bead가 존재할 경우 균일하지 않은 표면 때문에 Mask를 부착하는 등의 공정에 방해가 될 수 있으므로 Edge Bead removal 공정을 통해 이를 없애는 과정이 필요하다.

참고자료

· 장성규, 공수철, 장호정, “The Post Annealing Effect of Organic Thin Film Solar Cells with P3HT:PCBM Active Layer”, Journal of the Microelectronics & Packaging Society. Vol. 17, No. 2, pp. 63~67(2010)
· 노임준, 이선우, 신백균, “플라스틱 기판에 제작된 유기박막태양전지의 출력특성 경시변화”, 한국진공학회지. Vol. 22, No. 4, pp. 211-217 (2013).
· Jae-Shik Park, Myung-Ok So, Heui-Han Yoo, "A Study on the Operation Method of Photovoltaic/Diesel Hydrid Generation System", Journal of the Korean Society Marine Engineers. vol. 28. No. 2. pp. 309∼314 (2004).
· 김경곤, “유기 반도체를 기반으로 하는 태양전지”, Bulletin of the Korea Photovoltaic Society. Vol. 3, No. 1, pp 17∼24 (2017).