김동환 연구실
고려대학교 신소재공학부
김동환 교수
TOPCon
터널 산화막
패시베이션 전극형
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김동환 연구실
고려대학교 신소재공학부 김동환 교수
김동환 연구실은 신소재공학부 관점에서 반도체 박막 공정과 물성 기반의 태양전지 기술을 중심으로 연구합니다. 터널 산화막 패시베이티드 컨택(TOPCon) 구조에 적용되는 패시베이션 전극형 셀 및 모듈 공정을 다루며, LPCVD 기반 터널 산화막 형성, 전하수송층 및 전극 적층, 갭리스 모듈과 고속 프린터 공정 등 셀-모듈 전환을 포함한 제조 공정을 수행합니다. 또한 반투명 태양전지의 패터닝과 전하수송층·광흡수층 적층 구조를 제안하는 제조기술을 보유하고 있으며, 태양에너지-AI 융합을 통해 태양광발전 데이터 분석 관점의 연계 연구도 병행합니다.
TOPCon터널 산화막패시베이션 전극형LPCVD결정질 실리콘 태양전지
대표 연구 분야
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TOPCon 기반 고효율 결정질 실리콘 태양전지 공정 및 패시베이션
TOPCon-Based High-Efficiency Crystalline Silicon Solar Cell Processes and Passivation
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반투명 태양전지 제조를 위한 패터닝·전하수송층 적층 공정
Fabrication of Semitransparent Solar Cells via Patterning and Charge-Transport Layer Stacking
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태양광 양산성 검증과 태양에너지-AI 융합 기반 운영·분석
Solar Photovoltaics Scale-Up Validation and Solar Energy-AI Convergence for Operations and Analytics
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
최신 논문
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1
Preprint
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인용수 0
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2025Laser-Processed Poly-Si Contacts for Back-Contact Architectures: Improvements in Doping and Passivation
Yeongseo Son, MyeongSeob Sim, Donghwan Kim, Hae‐Seok Lee
SSRN Electronic Journal
https://doi.org/10.2139/ssrn.5855398
Doping
Passivation
Dopant
Silicon
Fluence
Thermal
Annealing (glass)
Laser
2
Article
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2025Bayesian-optimization-based approach for sheet-resistance control in silicon wafers toward automated solar-cell manufacturing
Seungtae Lee, MyeongSeob Sim, Yoonmook Kang, Donghwan Kim, Haeseok Lee
IF 5.2 (2025)
Materials Science in Semiconductor Processing
https://doi.org/10.1016/j.mssp.2025.109759
Materials science
Wafer
Bayesian optimization
Sheet resistance
Solar cell
Silicon
Bayesian probability
Nanotechnology
Optoelectronics
Artificial intelligence
3
Article
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인용수 0
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2025Enhanced bending stability of flexible perovskite solar cells on stainless steel substrates via C60 buffer layer integration
H. J. Lee, Kyunghwan Kim, Solhee Lee, Dowon Pyun, Ji-Seong Hwang, Jiyeon Nam, Sujin Cho, Seok-Hyun Jeong, Donghwan Kim, Yoonmook Kang, Dong Ha Kim, Hae‐Seok Lee
EES solar.
C60-버퍼링된 SS 기반 PSC는 휨 조건에서도 효율과 안정성을 유지하여, 유연한 BIPV 및 VIPV 응용을 가능하게 한다.
https://doi.org/10.1039/d5el00037h
Buffer (optical fiber)
Perovskite (structure)
Materials science
Layer (electronics)
Bending
Composite material
Stability (learning theory)
Optoelectronics
Chemical engineering
Computer science
최신 정부 과제
26
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1
2023년 9월-2026년 8월
|3,150,500,000원Tunnel Oxide Passivated Contact(TOPCon) 기반 고효율 후면전극 결정질 실리콘 태양전지 기술개발
o Tunnel oxide passivated contact(TOPCon)-based 후면전극형(TBC) 태양전지 효율 26% 달성(2x2 cm2) 1. 고효율(26%) 달성을 위한 공정 설계 및 요소 기술 개발 - 셀 패시베이션 특성(implied Voc) : ≥740 mV@1sun - Poly-Si (n+ & p+) 특성(Jo,pass...
터널옥사이드
패시베이티드 컨택
후면전극형
고효율
결정질 실리콘 태양전지
2
주관|
2020년 10월-2023년 4월
|22,645,444,000원태양광 양산성 검증과 차세대 기술개발을 위한 100MW급 파일럿 라인 기업 공동활용 연구센터 구축
본 과제는 결정질 실리콘 태양전지·모듈 제조 공정과 성능평가를 기업이 공동으로 이용할 수 있는 R&D 플랫폼으로 구축하는 사업임.
연구목표는 주관기관 한국에너지기술연구원에서 50MW급 TOPCon 구조 태양전지 제조 장비 입고·셋업, 공정 ramp-up 및 MES 기반 Cell tracking 구축, 100MW급 태양광 모듈 파일럿 라인 공정 최적화(Gapless, multi BB 대응) 및 장비 이전·셋업 수행에 있음. 연구내용은 텍스처링, cleaning용 wet station, LPCVD, RIE, PVD, TOPCon 제조·최적화, 장비 훅업과 함께 Fraunhofer ISE·SERIS·imec 등 자립화 노하우 협력 및 전문인력 양성·교재 개발임. 기대효과는 M6(향후 M12) 대응 양산성 검증과 글로벌 경쟁력 확보, 웨이퍼·소자·모듈 고도화와 기업 수요형 인재 육성 및 녹색산업 혁신 생태계 조성에 있음.
결정질 실리콘 태양전지
공정센터
양산성 검증
태양광모듈
효율
3
주관|
2020년 5월-2024년 4월
|5,262,501,000원고효율 터널 산화막을 이용한 패시베이션 전극형 셀과 모듈 개발
본 과제는 친환경 전극·정밀 인쇄 공정·고효율 TOPCon/Topcell 태양전지 및 경량화 모듈 요소기술을 함께 개발하여 제조원가와 성능을 동시에 개선하는 연구임.
연구 목표는 Pb함량 저감, 소성 후 선폭 30㎛ 수준 정밀도, 종횡비 0.6 이상, 0.8N 이상 리본 부착력, 웨이퍼당 87mg 이하 사용량을 포함한 전극·공정 최적화와 LP-CVD/TOPcell 양산공정 정립, 터널 산화막 passivation 및 bifacility 향상임. 핵심 연구 내용은 Paste 레올로지·마스크/정렬·레이저 도핑 damage 최소화·미세전극 고 종횡비 형성, LP-CVD 자동화 장비 조립/Function test, JoBSF 후면 texture 및 TCO/Tunnel Oxide 공정 최적화, 경량화 모듈 소재(Poly carbonate/ETFE 등) 및 내구성 시험 연계임. 기대 효과는 고효율 양면형 TOPcell 및 경량화 모듈 신뢰성 확보와 생산성·출력 향상으로 발전 단가 절감에 기여함.
은 페이스트
터널 산화막
다결정 실리콘 박막
갭리스 모듈
고속 프린터
최신 특허
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버퍼층 적용을 통하여 벤딩 안정성과 발전 효율이 향상된 박막 태양 전지 모듈
상태
등록출원연도
2023출원번호
1020230186682반투명 태양전지 및 그 제조방법
상태
등록출원연도
2023출원번호
1020230007227태양광 모듈의 제조 방법
상태
등록출원연도
2021출원번호
1020210088266