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박막 전지용 Pt 도핑 비정질 산화바나듐의 구조적 변화
김한기,전은정,옥영우,성태연,조원일,윤영수 한국전기전자재료학회 2000 전기전자재료학회논문지 Vol.13 No.9
The r.f. power effect for Pt doping is investigated on structural and electrochemical properties of amorphous vanadium oxide(V$_2$O$_{5}$) film, grown by direct current (d.c.) magnetron sputtering. Room temperature charge-discharge measurements based on a half-cell with a constant current clearly indicated that the Pt doping could improve the cyclibility of V$_2$O$_{5}$ cathode film. Using glancing angle x-ray diffraction(GXRD) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) analysis, we found that the Pt doping with 10W r.f. power induces more random amorphous structure than undoped V$_2$O$_{5}$ film. As the r.f. power of Pt target increases. large amount of Pt atoms incorporates into the amorphous V$_2$O$_{5}$ film and makes $\alpha$-PtO$_2$microcrystalline phase in the amorphous V$_2$O$_{5}$ matrix. These results suggest that the semiconducting $\alpha$-PtO$_2$ microcrystalline phase in amorphous matrix lead to a drastically faded cyclibility of 50W Pt doped V$_2$O$_{5}$ cathode film. Possible explanations are given to describe the Pt doping effect on cyclibillity of the amorphous V$_2$O$_{5}$ cathode film battery. film battery.
고분해능 투과전자 현미경을 이용한 박막 전지용 비정질 산화 바나듐 양극 박막의 충-방전에 따른 구조변화 분석
김한기,성태연,전은정,옥영우,조원일,윤영수 한국세라믹학회 2001 한국세라믹학회지 Vol.38 No.3
Pt/Ti/Si 기판 위에 성장시킨 박막 전지용 비정질 산화 바나듐 박막에 고상 전해질 박막 LiPON을 이용하여 전고상형 박막전지를 제작하여 충-방전 시험을 시행하였다. 이렇게 제작된 전고상형 박막전지는 500 사이클 이상까지 평균 15$\mu$Ah의 방전용량을 나타내었으나 초기 사이클 영역부터 방전 용량의 감소가 일어나기 시작했다. 박막 전지의 방전 용량 감소에 따른 비정질 산화 바나듐 박막의 구조적 특성 변화를 관찰하기 위하여 고분해능 현미경 분석을 시행하였다. 충-방전을 하지 않은 초기의 산화 바나듐 박막은 입계를 갖지 않고 다결정 특성을 보이지 않는 완전한 비정질 특성을 보였고 이는 TED 결과와 일치하였다. 그러나 450번의 반복적인 충-방전을 시행한 후의 비정질 산화 바나듐 박막 내에는 microcrystalline 형태의 산화 바나듐의 형성됨을 고분해능 전자 현미경 분석을 통해 발견할 수 있었다. 비정질 산화바나듐 박막의 방전 용량 감소의 원인인 Li의 비가역적 탈-삽입은 비정질 내에 형성된 microcrystalline에 의해 유발된다고 사료된다. 또한 LiPON 전해질 박막과 산화 바나듐 박막사이의 계면에 Li 이온과 산화바나듐과의 반응에 의해 형성된 계면 층에 발견할 수 있었는데 이러한 계면 층 역시 Li 확산과 계면 저항에 영향을 주어 방전 용량 감소에 원인으로 작용한다.
조은환,Ajeet Rohatgi,옥영우 한국물리학회 2018 Current Applied Physics Vol.18 No.12
This paper reports on a systematic and quantitative assessment of light induced degradation (LID) and regeneration in full Al-BSF and passivated emitter rear contact cells (PERC) along with the fundamental understanding of the difference between the two. After LID, PERC cells showed a much greater loss in cell efficiency than full Al-BSF cells (∼0.9% vs ∼0.6%) because the degradation in bulk lifetime also erodes the benefit of superior BSRV in PERC cells. Three main regeneration conditions involving the combination of heat and light (75 °C/1 Sun/48 h, 130 °C/2 Suns/1.5 h and 200 °C/3 Suns/30 s) were implemented to eliminate LID loss due to BO defects. Low temperature/long time (75 °C/48 h) and high temperature/short time (200 °C/30s) regeneration process was unable to reach 100% stabilization. The intermediate temperature/time (130 °C/1.5 h) generation achieved nearly full recovery and stabilization (over 99%) for both full Al-BSF and PERC cells. We discussed the effect of temperature, time and suns in regeneration mechanism for two cells.