• 전기전자학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.128-132
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• 2021

본 논문에서는 표면 Texturing 방법 중 습식 에칭법을 이용하여 태양전지에 사용되는 전극의 표면을 거칠게 처리하였고, 표면 처리 후 TiO2 산화물 반도체를 사용한 염료 감응 태양전지를 제작하였다. 표면 처리된 전극을 에칭 시간에 따른 분광특성을 측정 분석하였으며, 에칭 시간에 따라 제작한 TiO2 염료 감응 태양전지의 전기적 특성을 평가함으로써 표면 처리에 따른 태양전지의 효율 향상에 관한 연구를 진행하였다. 결과적으로 전극 표면을 10분간 에칭 처리한 태양전지의 경우 기존 효율과 비교하였을 때, 약 27.46[%] 개선됨을 확인할 수 있었다.

• 분석과학
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• 제9권1호
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• pp.72-77
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• 1996

감응제 rose bengal과 초감응제 $I^-$를 포함하는 광전기화학쎌을 이용하여 태양에너지를 전기적 에너지로 전환할 때 광전류는 안정화되고 지속적이지만 장시간의 광조사시에는 서서히 감소한다. 염료용액을 분광학적 및 전기화학적으로 분석한 결과 rose bengal과 $I^-$의 광촉매 반응에 의하여 $I_2$가 생성되고 $I_2$가 빛이 없는 조건하에서도 rose bengal과 반응하여 염료 농도를 감소 시키는것이 확인되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.175-175
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• 2013

염료감응형 태양전지(Dye Sensitized Solar Cells; DSSC)에서 투명전극(Transparent Conducting Oxide; TCO)으로 사용되는 ITO, FTO의 경우 자원의 희소성과 고온에 취약하며 취성과 같은 단점 등이 있다. Graphene은 단원자층의 얇은 물질로써 우수한 전도도와 투과도, 고강도와 고탄성의 특성들을 가진다. 이러한 특성들을 가지는 Graphene을 기존의 투명전극을 대체하여 DSSC의 작업전극에 적용 하였다. 본 실험에서 사용된 그래핀 시트는 근적외선을 source로 하는 RTA (Rapid Thermal Annealing)장비에 탄화수소 기반의 gas를 주입하여 Ni위에 성장시켰으며, 습식방법인 용액Etching 방식을 사용하여 유리판 위에 전사시켰다. 전사된 Graphene 투명전극의 전기적 특성과 광학적 특성을 평가하기 위해 4 point probe, FT-IR, 마이크로 Raman분광법, 광학현미경 및 투과도를 측정하여 평가 하였다. 전사된 Graphene 투명전극을 염료감응형 태양전지 작업전극에 적용하여, DSSC소자를 제작하고, Solar Simulator로 광전변환효율 및 EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy)를 측정하여 기존의 FTO로 만든 DSSC와 비교하였다.

• 대한화학회지
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• 제34권6호
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• pp.600-605
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• 1990

광전기화학쎌, ITO/SnO$2$/rose bengal, NaClO$4$/Pt을 이용하여 들뜬 rose bengal로부터 박막 반도체 SnO$2$의 전도띠로 주입되는 전류의 크기를 조사하였다. 초감응제로써 urea를 첨가하여 광조사 시간의 경과에 따라 광전류는 증가하다가 일정시간 후에는 계속 감소하는 특성을 나타내었다. Urea를 포함하고 있는 염료용액을 분광학적인 방법으로 분석한 결과, 광화학 반응으로 염료의 농도는 시간에 따라 감소하지만 염료회합(dye aggregation)이 전류의 증가와 관련이 있는 것으로 나타났다.

• 한국자기학회지
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• 제25권5호
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• pp.156-161
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• 2015

이 연구에서는 X-선 광전자분광법(X-ray photoemission spectroscopy: XPS)을 이용하여 염료감응 태양전지의 전극용 후보 물질에 속하는 $ZnSnO_3$와 $Zn_2SnO_4$의 전자 구조를 연구하였다. 제조된 시료들에 대한 X-선 회절 측정에 의하면 $ZnSnO_3$와 $Zn_2SnO_4$ 시료는 각각 단일상의 ilmenite(IL) 구조와 역스피넬(inverse spinel) 구조를 가지고 있음을 알 수 있었다. Zn 2p와 Sn 3d 내각준위 XPS 측정으로부터 $ZnSnO_3$와 $Zn_2SnO_4$ 두 시료 모두에서 Zn 이온은 2가 (Zn 2+) 상태이며, Sn 이온은 4가 (Sn 4+) 상태임을 알 수 있었다. 한편 얕은 내각준위 XPS 스펙트럼의 측정에서는 $ZnSnO_3$의 Sn 4d와 Zn 3d 내각 준위들의 결합에너지가 $Zn_2SnO_4$에서 보다 다소 작게 관찰되었다. 이 연구로부터 $ZnSnO_3$와 $Zn_2SnO_4$에서의 각 이온의 원자가 상태와 화학적 결합 상태에 대한 정보를 얻을 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제34권5호
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• pp.202-209
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• 2023

절대복사온도계의 분광 복사 휘도 감응도를 교정하기 위해 압축된 polytetrafluoroethylene (PTFE)과 반사봉을 사용하여 높은 공간 복사 휘도 분포를 가진 KRISS형 소형 적분구를 제작하였다. 이 적분구의 공간 복사 휘도 균일도는 ±0.009%로 지금까지 국외 표준기관들이 보고한 최고값보다 5배 높았다. 또한, 상용 제품인 소결된 PTFE 적분구의 공간 복사 휘도 균일도를 10배 향상시켰다.

• 대한화학회지
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• 제64권2호
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• pp.74-78
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• 2020

산성 영역에서 작동하는 고감도 형광 pH 센서막을 제조하기 위하여 실란화된 유리 표면 상에 push-pull 공액 염료(DCMP)를 공유결합에 의해 고정화하였다. DCMP 유도체(DCMA), 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA)및 triethylene glycol dimethacrylate의 혼합물을 광개시 공중합하여 pH 감응성 형광센서막을 제조하였다. 분광학적 측정 결과, pH 2.0-5.0 사이에서 pH가 증가함에 따라 센서막의 흡광도가 증가하였으며, 같은 pH 범위에서 pH 증가에 따라 센서막의 형광 세기도 약 50배 정도 증가하였다. 산성 조건에서 pH 변화에 대한 센서막의 감응은 가역적이고 재현성이 우수하였다. 또한 센서막은 20-50초 사이의 비교적 짧은 감응 시간과 여러 금속이온 존재에서 수소 이온에 대해 높은 선택성을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.47-52
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• 2012

다공성 탄소나노섬유의 아민 작용기에 따른 $CO_2$ 가스 감응특성을 고찰하고자, 아민작용기가 도입된 다공성 탄소나노섬유 기반 $CO_2$ 가스센서를 제조하였다. Polyacrylonitrile를 전구체로 하여 전기방사법을 통해 나노섬유를 제조하였으며, 열처리 및 화학적 활성화 공정, 그리고 Diethylenetriamine 액상처리법을 통하여 아민작용기가 도입된 다공성 탄소나노섬유를 제조하였다. BET 비표면적 분석결과, 화학적 활성화법에 의해 최대 $2000m^2/g$까지 탄소나노섬유의 비표면적이 향상됨을 확인하였으며, FT-IR 분광법을 통해 아민 작용기의 도입을 확인하였다. 아민 작용기가 도입된 가스센서의 $CO_2$ 가스 감응특성은 다공성 탄소섬유 기반 가스센서에 비해 약 4배 향상됨을 확인하였다. 결과적으로 화학적 활성화법에 의해 발달된 기공특성과 아민작용기 도입에 따른 화학흡착 유도에 의하여 감응특성이 향상되었음을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.177-181
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• 2012

본 연구에서는 $TiO_2$ 필름에 그라핀나노시트(graphenenanosheet, GNS)의 양을 다르게 함으로써 형성한 전극을 이용하여 염료감응형 태양전지를 제작하였고 그 특성을 연구하였다. $TiO_2$-GNS 혼합물 전극은 단순한 혼합방식에 의하여 제작되었으며, N3를 염료로 사용하여 태양전지의 효율을 평가하였다. $TiO_2$-GNS 혼합물 전극을 사용한 염료감응형 태양전지의 전환효율은 GNS의 양에 의해 영향을 받았으며, $TiO_2$에 GNS를 0.01 wt% 혼합한 전극을 사용하여 제작한 염료감응형 태양전지가 가장 높은 효율인 5.73%를 나타내었다. 이는 GNS를 혼합하지 않은 전극을 사용한 태양전지보다 26% 높은 효율이었다. 이와 같은 효율 증가의 원인으로는 GNS 첨가에 의한 N3의 흡착량 증가, 전자 재결합(electron recombination)과 back transport reaction의 감소, 전자 수송의 증가로부터 기인한 것으로 생각된다. 본 연구에서 $TiO_2$(anatase)와 GNS의 존재는 Field-Emission Scanning Electron Microscopy를 통하여 확인하였으며, 흡착된 염료의 양은 자외선분광기(UV-vis Spectroscopy), 전자 재결합의 감소 및 전자 수송에 대한 분석은 전기화학적 임피던스분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy)을 이용하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.300-300
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• 2010

Thiourea가 염료감응 태양전지의 I-/I3- redox 전해질 내에서 additive로 사용될 때의 효과를 알아보았다. I-/I3- 가 존재하는 전해질에 thiourea를 첨가하게 되면, 전류는 40% 증가하고 전압은 9% 내려간다. 전류 증가로 인해 전체 효율은 23%의 증가분을 보인다. thiourea가 녹아있는 acetonitrile 용액은 pH가 10로 Bronsted base인데, I-/I3- 가 존재하는 전해질 용액에 thiourea를 넣으면, pH=3의 변화를 보인다. 이것은 thiourea와 iodine 사이의 반응에 의해 수소이온 농도가 증가했기 때문이다. 또한 UV-Vis 분광분석 결과 I3- 농도가 감소한 것을 확인하였으며, 이는 iodine이 thiourea 와 반응에 참여하여 소모되었기 때문에 상대적으로 I3- 농도가 감소한 것으로 해석할 수 있다. I3- 농도 감소로 인해 recombination 이 감소하여 voltage가 증가할 것으로 기대되었으나, I2와 thiourea의 반응으로 인해 생성된 proton 농도로 인해 TiO2 의 전도띠 에너지가 변화가 더 우세하게 일어나 결과적으로는 voltage가 감소한 것이다. 증가된 photocurrent 의 경우 역시, proton 농도 증가 및, iodide 농도 증가로 설명할 수 있었다.