• 제목/요약/키워드: 광전압

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Photocatalytic activity under visible-light with metal or $WO_3$ deposited-$TiO_2$ tubes (가시광감응을 위한 금속이나 $WO_3$ 도핑된 $TiO_2$ 튜브의 광활성 연구)

  • Heo, Ahyoung;Lee, Changha;Park, Minsung;Shim, Eunjung;Yoon, Jaekyung;Joo, Hyunku
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.227.1-227.1
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    • 2010
  • 본 연구는 자외선 영역의 흡수로 전자 정공의 전하쌍을 생성함으로써 광전압 및 전류를 일으키는 티타니아 물질을 금속지지체 표면에 양극산화로 튜브형 $TiO_2$(anodized tubular $TiO_2$; ATT)로 제조한 후 나노크기의 금속 혹은 $WO_3$입자를 담지하여 광감응 재료로 활용하였다. 이는 기존의 입자나 콜로이드 형태로 광촉매 물질을 고정화하여 사용한 재료의 탈리현상 및 효율저하를 극복하기 위함이다. ATT는 전해질 내에 전기화학적 에칭율과 화학적 용해율의 비율에 의해 나노튜브 길이 성장에 영향을 미치는데 이를 유기 전해질과 불산 전해질을 사용하여 정전압 혹은 정전류의 조건에서 다양한 길이의 $TiO_2$ 나노튜브를 제조하였다. 여기에 전기분해담지(electrolytic deposition; ELD)를 통하여 정전류 조건에서 다양한 금속(Pt, Pd, Ru)을 나노크기의 형태로 담지하여 광촉매 내 생성된 전자 정공의 재결합을 줄이고자 하였고 $WO_3$의 담지를 통하여 가시광 감응을 높이고자 하였다. 제조된 여러 조건의 시료는 SEM과 EDAX를 통하여 형태와 길이, 담지량을 확인 하고 XRD를 이용하여 열처리 온도에 따른 결정화상태를 확인하였으며 광전류 측정 및 Cr(VI)의 광환원과 MB의 광분해를 통하여 광효율을 관찰하였다. 금속이 도핑되었을 경우 순수 ATT보다 보통 3배의 흡착률과 UV광원 아래 2배의 광효율을 관찰할 수 있었는데 이 중 Pt의 담지가 가장 효율이 좋았으며 흡착률에서는 담지량의 증가에 따른 증가선을 관찰 할 수 있었으나 광원 사용시 3%담지율에서 최적을 확인 할 수 있었다. 또한 $TiO_2$외 가시광감응 활성을 높이기 위한 다양한 광촉매제조가 진행 중에 있다.

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An implementation of fiber-optic sensors for impulse voltage and current measurement using a BSO and an YIG (BSO와 YIG를 이용한 임펄스 전압, 전류 측정용 광센서 구현)

  • 송재성;김영수
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.13 no.8
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    • pp.688-693
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    • 2000
  • In this paper an optical voltage sensor and an optical current sensor which can be used for the measurement of impulse voltage and current are implemented. BSO single crystal is utilized as a voltage sensor(Pockels effect cell). An rare earth doped YIG is used as a current sensor(Faraday effect cell). A new signal processing technique is adopted not only to avoid the influences o external optical fiber pertubations of transmitting optical fiber but also to improves the frequency response characteristics of the fiber-optic voltage and current sensors. Experimental results show that optical voltage sensor has maximum 2.5% error within the voltage range from 0V to 500V. and optical current sensor has maximum 2.5% error within the current range and that of optical current sensor is about 1.5% within temperature range from -2$0^{\circ}C$ to 6$0^{\circ}C$. The proposed optical sensors have good frequency response characteristics within the frequency range from DC to 10MHz.

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The optical CT output signal characteristic according to a light source (광원에 따른 광CT의 출력특성 연구(2))

  • 전재일;정철우;안미경;박원주;이광식;김정배;김민수
    • Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.223-226
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    • 2003
  • 본 연구에서는 패러데이 효과(Faraday Effect)를 이용한 초고압 전력설비에서의 광전류 센서의 특성에 대한 기초 연구를 하였다. 광원은 Laser Diode(1310[nm])를 사용하고, 수신부는 PIN-Photodiode를 사용하였다. 센싱부로 사용한 광섬유는 single mode unjacked fiber를 사용하였고, 편광기를 사용하여 빛의 광학적인 편파면을 이용한 전류측정이 가능함을 확인할 수 있었다. 측정 결과에서는 전류에 따른 출력 신호가 나옴으로써 기존 문헌상의 결과와 동일하다는 것을 알 수 있었고 센싱부로 사용한 파이버의 길이에 따른 출력차이를 통해 파이버의 길이가 길수록 강도가 커진다는 것을 알 수 있었다. 또한 길이에 따라 출력의 차이뿐만 아니라 선형성까지도 차이가 난다는 것을 알 수 있었다. reference 값과 광전류센서의 출력 강도와의 오차율을 구했을 때 5[m] 10[m]길이의 광섬유 각각에 대해서 1000[A]이상의 값에서 각각 약 -0.9[%], -0.4[%]의 오차율을 보임을 확인했다. 여기서 인가한 전류값과 길이 즉, 감은 수에 따라 그 오차율이 점점 나아질 수 있다는 것을 알 수 있었다.

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An implementation of multi-channel optical connector for optical sensor (광센서용 멀티채널 광커넥터의 구현)

  • Oh, Sang-Ki;Park, Yang-Ha;Kim, Yo-Hee
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.234-235
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    • 2002
  • 최근 전력 및 산업기기의 전기량. 물리량 등을 측정하기 위한 광계측 시스템에 사용되는 광커넥터는 산업 현장의 환경적인 제약 조건을 만족할 수 있는 새로운 구조의 다심 광커넥터가 요구되고 있다. 본 논문에서는 이러한 것을 배경으로 하여 전력설비의 절연 내력 등을 향상시킬 목적으로 기기 내부에 충전한 가스 및 절연유 등의 누설을 방지하고. 낮은 손실로 광계측 신호들을 동시에 전달 및 단락시킬 수 있는 광전압 전류 계측용 멀티채널 광커넥터를 제안하고, 시제품의 제작 및 특성시험의 결과에 대해서 기술하였다.

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Effect of CdTe Deposition Conditions by Close spaced Sublimation on Photovoltaic Properties of CdS/CdTe Solar Cells (CdTe박막의 근접승화 제조조건에 따른 CdS/CdTe 태양전지의 광전압 특성)

  • Han, Byung-Wook;Ahn, Jin-Hyung;Ahn, Byung-Tae
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.6
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    • pp.493-498
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    • 1998
  • CdTe films were deposited by close spaced sublimation with various substrate temperatures, cell areas, and thicknesses of CdTe and ITO layers and their effects on the CdS/CdTe solar cells were investigated. The resistivity of CdTe layers employed in this study was 3$\times$ $10^{4}$$\Omega$cm For constant substrate temperature the optimum substrate ternperature for CdTe deposition was $600^{\circ}C$. To obtain larger grain size and more compact microstructure, CdTe film was initially deposited at 62$0^{\circ}C$, and then deposited at 54$0^{\circ}C$. The CdTe film was annealed at 62$0^{\circ}C$ and $600^{\circ}C$ sequentially to maintain the CdTe film quality. The photovoitaic cell efficiency improved by the "two-wave" process. For constant substrate temperature, the optimum thickness for CdTe was 5-6$\mu m$. Above 6$\mu m$ CdTe thickness, the bulk resistance of CdTe film degraded the cell performance. As the cell area increased the $V_{oc}$ remained almost constant, while $J_{sc}$ and FF strongly decreased because of the increase of lateral resistance of the ITO layer. The optimum thickness of the ITa layer in this study was 300~450nm. In this experiment we obtained the efficiency of 9.4% in the O.5cm' cells. The series resistance of the cell should be further reduced to increase the fill factor and improve the efficiency.

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Photoelectric Properties of PbTe/CuPc Bilayer Thin Films (PbTe/CuPc 이층박막의 광전 특성)

  • Lee, Hea-Yeon;Kang, Young-Soo;Park, Jong-Man;Lee, Jong-Kyu;Jeong, Jung-Hyun
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.7 no.1
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    • pp.67-72
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    • 1998
  • The crystallized CuPc and PbTe films are formed by thermal evaporation and pulsed ArF excimer laser ablation. Structural and electrical properties of thin film is observed by XRD and current-voltage(I-V) curves. From XRD analysis, both PbTe and CuPc thin films show a-axis oriented structure. For the measurement of photovoltaic effect, the transverse current-voltage curve of CuPc/Si, PbTe/Si and PbTe/CuPc/Si junctions have been analyzed in the dark and under illumination. The PbTe/CuPc/Si junction exthibits a strong photovoltaic characteristics with short circuit current($J_{sc}$) of $25.46\;mA/cm^{2}$ and open-circuit voltage($V_{oc}$) of 170 mV. Quantum efficiency and power conversion efficiency are calculated to be 15.4% and $3.46{\times}10^{-2}$, respectively. Based on the results of QE and ${\eta}$, the photocurrent process of PbTe/CuPc/Si junction can be explained as following three effective steps; photocarrier generation in the CuPc layer, carrier separation at PbTe/CuPc interface, and finally a transportation of electrons through the PbTe layer.

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The Characteristics of Surface Flashover on the Semiconductor in High Electric-Field (고전계 하에서 반도체 연면방전 특성)

  • 이세훈;이충식
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.16 no.1
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    • pp.35-43
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    • 2002
  • In the last decade, considerable efforts have been made to make a new class of solid state high power, high speed electronic device, namely, the Photo-Conductive Power Switch(PCPS), and to characterize the high-field performance of PCPS under high power, high voltage conditions. But the problem of surface flashover phenomena persist, preventing the realization of reliable and efficient high-speed, high voltage switching devices. It is essential to have a clear understanding on the physical processes behind the surface flashover problem to develop new technologies and device architectures so as to fabricate PCPS that are capable of high-field high-voltage. Also, it is imperative to identify new materials that could satisfy the requirements for high-field, high-power devices. Since surface flashover, surface breakdown phenomena is observed for all the devices that foiled at the applied field much lower than semiconductor bulk breakdown field, surface passivation is considered one of the important practical methods to improve the high field performance of the devices. Therefore, this paper was studied the main properties and mechanism of the semiconductor surface flashover before and after passivation under high electric-field.

Measurement of High Electric Field Using Linear Electric-Optic Effect of Crystalline SiO$_2$ (SiO$_2$의 전기 광학 효과를 이용한 고전계 측정)

  • 김요희;이대영
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.17 no.2
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    • pp.142-152
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    • 1992
  • This paper presentes a new method to measure high electric field (or high voltage) by using crystalline SiO2 which has very high half wave voltage. There are many difficulties in measuring high electric field using other crystals which have generally low half wave voltage.By applying Stokes parameter and Mueller matrix. We derive optical modulation equation in the sensor which is composed of a polarizer, and Mueller matrix, we derive optical modulation equation in the sensor which is composed of a polarizer, a Pokels material, and an analyzer, We theoretically analyzed electro-optic effect, and calculated the phase retardation and half wave volt age of the birefringent material. The designed optical valtage sensor has very excellent linearity up to 20KV without divided volt-age. The maximum error was measured within 3%. Before annealing of Sio2 crystal, the maximum variation of the output voltage is 7.5% with varying temperature from \ulcorner20˚c to 60˚c. But, after annealing of SiO2 crystal, the output voltage variation is improved within 1%error.

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Analyses of the Output Characteristics and the Internal Impedance of Dye-sensitized Solar Cell according to the Fabrication of the Blocking layer (Blocking layer 제작에 따른 염료감응형 태양전지 출력특성 및 내부 임피던스 분석)

  • Kim, Jin-Kyoung;Son, Min-Kyu;Choi, Jin-Ho;Kim, Soo-Kyoung;Hong, Na-Yeong;Kim, Hee-Jae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1471-1472
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    • 2011
  • 최근 경재적인 한계를 드러내고 있는 실리콘 태양전지의 대안으로 주목받고 있는 염료감응형 태양전지는 식물의 광합성 원리에 기초하여 빛이 입사하면 염료 분자가 포톤을 흡수해 여기하면서 전자를 방출함으로써 기전력을 발생시키는 원리로 동작한다. 염료에서 발생된 전자는 $TiO_2$의 conduction band로 주입되어 확산을 통해 TCO 기판으로 이동한다. 이때 다공성 나노구조의 $TiO_2$ 표면과 전해질의 접촉이 발생하게 되고 이로 인해 $TiO_2$ conduction band의 전자와 전해질의 $I_3{^-}$ 간의 재결합이 발생하게 되는데 이것은 DSC의 기능을 저하시키는 요인 중의 하나이다. 이러한 문제점은 $Al_2O_3$, ZnO, MgO, $BaTiO_2$ 등의 표면처리에 의한 core-shell 나노구조를 형성함으로써 해결할 수 있다. 본 연구에서는 aluminum isopropoxidee와 magnesium chloride 혼합 용액을 사용하여 core-shell 나노구조를 형성하여 셀을 제작하고, 완성된 셀의 출력특성과 내부 임피던스의 변화를 측정, 분석함으로써 단일 용액을 사용하였을 때에 비해 효과적인 재결합 감소와 광전압의 상승효과를 확인할 수 있었다.

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