화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2015년 봄 (05/14 ~ 05/15, 구미코)
권호 21권 1호
발표분야 G. 나노/박막 재료
제목 Al-doped ZnO nanorods을 기반으로 한 Superhydrophobic Anti-reflective 특성( Properties of superhydrophobic anti-reflective window layer with Al-doped ZnO nanorods )
초록   차세대 chalcogenide 태양전지는 금속이 도핑 된 ZnO를 window 층으로 사용한다. 이때 도핑된 ZnO window 층 표면의 reflectance를 최소화 하면 태양전지의 에너지 효율을 증대할 수 있다. 이에 따라, 효과적인 anti-reflective 특성을 보이기 위한 저온 수열합성 공정의 ZnO nanorod (NR) 에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. Würtzite 구조를 가지는 ZnO NR에 금속을 도핑하면 tapered shape을 갖는 ZnO NR가 성장하게 되고, 이러한 구조적 이점으로 입사된 빛이 산란되어 우수한 특성의 anti-reflective 층을 형성하게 된다. 이러한 ZnO NR 구조에 존재하는 Zn2+ 이온자리에 Aluminum(Al)을 도핑을 하면 Al3+ 이온이 치환되어 전극과의 접촉저항 개선으로 향상된 전기적 특성을 보인다. 또한, Self-assembly mono-layer (SAM) process를 통해 뾰족한 표면을 가지는 ZnO NR에 초소수성의 특성을 확보 할 수 있다.
  본 연구에서는 Gallium Zinc Oxide (GZO) film을 seed layer로 사용하여 수열합성법으로 수직으로 정렬된 Al-doped ZnO NR를 합성 하였다. Al-doped ZnO NR 구조의 형상 및 길이는 scanning electron microscope (SEM)을 통해 확인하였으며, 도핑농도에 따른 reflectance는 UV-vis spectrophotometer 를 통해 분석하였다. I-V 측정으로 도핑 전과 후의 전기적 특성을 확인하였으며, SAM process에 따른 ZnO NR의 초소수성의 특성을 contact angle 측정을 통해 확인하였다.
저자 김도훈1, 박지현1, 이태일2, 명재민1
소속 1연세대, 2가천대
키워드 <P>Hydrothermal growth method; Al-doped ZnO nanorods; SAM process; Superhydrophobic</P>
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