• Title/Summary/Keyword: 에너지흡수구조

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GaAs 기반의 텐덤형 태양전지 연구

  • Jeon, Min-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.2-2
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    • 2010
  • 텐덤형 태양전지는 다양한 에너지 대역을 동시에 흡수할 수 있도록 제작할 수 있어 단일접합 태양전지에 비해 높은 에너지변환효율을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 GaAs를 기반으로 양자점 혹은 양자우물 구조를 이용한 고효율 텐덤형 태양전지를 설계하고, 완충층 및 활성층의 특성을 분석하였다. 분자선 단결정 성장 장비를 이용하여 GaAs 기판 위에 메타모픽 (metamorphic)성장법을 이용하여 convex, linear, concave 형태로 조성을 변화시켜 $In_xAl_1-_xAs$ 경사형 완충층을 성장한 후 그 특성을 비교하였다. 또한, 최적화된 경사형 완충층 위에 1.1 eV와 1.3 eV의 에너지 대역을 각각 흡수할 수 있는 적층 (5, 10, 15 층)된 InAs 양자점 구조 또는 InGaAs 양자우물구조를 삽입하여 p-n 접합을 성장하였다. 그리고 GaAs/AlGaAs층을 이용한 터널접합에서는 GaAs층의 두께 (20, 30, 50 nm)에 따른 터널링 효과를 평가하였다. 그 결과, 경사형 완충층을 통해 조성 변화로 인한 결함을 최소화하여 다양하게 조성 변화가 가능한 고품위의 구조를 선택적으로 성장할 수 있었으며, 적층의 양자점 구조 및 양자우물 구조를 이용해 고효율 텐덤형 태양전지의 구현 가능성을 확인하였다.

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Crystal structure analysis of CIGS solar cell absorber by using in-situ XRD

  • Kim, Hye-Ran;Kim, Yong-Bae;Park, Seung-Il
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.319-319
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    • 2010
  • 칼코젠계 태양전지의 광흡수층으로 사용되는 CuInSe2은 직접천이형 반도체로 광흡수계수가 $1{\times}105cm-1$로 매우 높고, 전기광학적 안정성이 우수하여 실리콘 결정질 태양전지를 대체할 고효율 태양전지로 각광받고 있다. 광흡수층의 밴드갭 에너지가 증가하면 태양전지의 개방전압(Voc)이 증가하여 광변환 효율을 향상시킬 수 있으므로, CuInSe2에서 In의 일부를 Ga으로 치환하여 에너지 밴드갭의 변화를 주는 연구가 많이 진행되고 있다. 그러나 화합물내의 Ga 조성비가 증가하면 단락전류(Jsc), 충진률(fill factor)이 낮아져 태양전지 효율을 저하시키게 되므로 CIGS 박막의 적절한 화합물 조성비를 갖도록 최적조건을 확립하는 것이 매우 중요하다. 본 실험에서는 광흡수층 형성을 위해 Sputtering법으로 금속 전구체를 증착하고, 고온에서 셀렌화 열처리를 수행하는 Sequential process(2단계 증착법)를 이용하였다. soda-lime glass 기판에 Back contact으로 Mo를 증착하고, 1단계로 CuIn0.7Ga0.3 조성비의 타겟을 이용하여 Sputtering법으로 $0.5{\sim}2{\mu}m$ 두께의 CIG 전구체를 증착하였다. 2단계로 CIG 전구체의 셀렌화열처리를 통하여 CIGS 화합물 구조의 박막을 형성시켰다. 이때 형성된 CIGS 화합물 박막의 두께는 동일하게 함으로써, 열처리온도에 의한 박막의 구조변화를 비교하였다. 증착된 CIGS 박막은 고온 엑스선회절분석을 통해 증착 두께와 온도 변화에 따른 CIGS 층의 구조 변화를 확인하고, 동일한 증착조건으로 Buffer layer, Window layer, Grid 전극을 형성하여 태양전지셀 특성을 평가함으로써 CIGS 태양전지 광흡수층의 결정구조에 따른 광변환 효율을 비교하였다.

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Mechanical Characteristics Analysis of Structural Light-weight Aluminum Foam (구조용 경량 알루미늄 발포금속의 기계적 특성 연구 분석)

  • Ma, Jeong Beom;Lee, Jeong Ick
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.2 no.3
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    • pp.1-6
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    • 2011
  • Aluminum foam is one of the representative light-weight materials. In this study we analyzed the mechanical properties of the aluminum foam structures. Aluminum materials with pores have novel mechanical characteristics such as flame retardancy, damping, and energy absorption which are superior to those of polymer foam. Furthermore its reusable properties draw considerable interests. General properties, energy and acoustic absorption will be investigated and future research issues such as binding techniques of foam materials with other structures will be discussed through foam application examples.

NE/NASTRAN과 FEMAP을 이용한 선박과 케이슨의 충돌 응답 해석

  • 주서진;백영인;김우진
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2002.10a
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    • pp.674-684
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    • 2002
  • 선박이 물품의 제하 및 적하를 위하여 컨테이너 부두에 접항시 선박의 케이슨과의 충돌에 의한 케이슨의 발생 응력을 파악함으로써 구조 안정성을 검토하였다. 선박이 일정 속도로 항만에 접항시 선박은 케이슨에 부착된 방충재와 충돌하게 된다. 케이슨에 부착된 방충재는 선박의 운동에너지를 흡수하여 케이슨으로 전달되는 전달 에너지를 최소화하여 케이슨의 구조물에 발행하는 응력을 최소화하도록 설계한다. (중략)

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Development of the Quantum Dot/ZnO Nanowire Heterostructure and Their Photoelectrochemical Application

  • Hwang, In-Seong;Seol, Min-Su;Kim, Hui-Jin;Yong, Gi-Jung
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.378-378
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    • 2011
  • ZnO 나노선 구조는 나노선 구조를 통해 입사한 빛을 산란시켜 광흡수를 촉진시키고, 바닥 전극으로 바로 이어진 수직의 1차원 구조를 통해 전자가 빠르게 이동할 수 있으며, 넓은 표면적을 가지고 있는 등의 장점을 가지고 있어 오래전부터 광전소자에 이용되었다. 하지만 ZnO 물질 자체의 밴드갭 에너지가 3.2 eV로 비교적 큰 편이라 가시광 영역의 빛을 흡수, 이용하기 위해서는 작은 밴드갭을 가지는 광감응 물질이 필요하다. 본 연구에서는 저온의 수열합성법을 통해 합성한 ZnO 나노선 구조 상에 Cd 계열의 무기물 양자점을 증착하여 이종구조를 형성하는 방법을 개발하였다. 본 연구에서 사용한 양자점인 CdS와 CdSe는 벌크 밴드갭 에너지가 각각 2.3 eV, 1.7 eV로 가시광 영역의 빛을 흡수할 수 있으며, ZnO 나노선과 type-II 밴드구조를 가지기 때문에 전자-정공 분리 및 포집에 유리하다. 합성된 구조를 이용하여 photoelectrochemical 특성을 분석하였으며, 그 결과 양자점의 증착으로 광전류 생성이 향상됨을 확인하였다. 특히 ZnO 나노선 상에 CdS 양자점 증착 후 추가적으로 CdSe 양자점을 증착하여 다중접합 나노선 구조를 형성한 경우 광전류 생성이 가장 크게 향상된 결과를 확인하였다.

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Body structure for the front impact of One-Box car (One-Box Car 충돌 대비 차체 구조)

  • 박규환
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.13 no.3
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    • pp.19-24
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    • 1991
  • 본 고에서는 자동차 안전대책중에서 One-box car의 전면충돌 안전대책에 대하여 개략적으로 소개하고자 한다. 1. 충돌기본식 1/2M$V^{2}$=F.S에서 에너지 흡수율이 frame의 변형 평균 하중과 차체 변형량에 좌우된다. 2. frame 형상은 굽힘형보다 압축형이 동일한 변형구간에서 월등한 충돌에너지를 흡수한다. 3. 압축형 frame의 에너지 흡수효과는 main-frame의 버팀강도가 e.a-frame의 변형 하중보다 강해야만 그 효과를 충분히 얻을 수 있다.

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Low Velocity Impact Property of CF/Epoxy Laminate according to Interleaved Structure of Amorphous Halloysite Nanotubes (비정질 할로이사이트 나노입자의 교차적층 구조에 따른 탄소섬유/에폭시 라미네이트의 저속 충격 특성)

  • Ye-Rim Park;Sanjay Kumar;Yun-Hae Kim
    • Composites Research
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    • v.36 no.4
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    • pp.270-274
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    • 2023
  • The stacking configuration of fiber-reinforced polymer (FRP) composites, achieved via the filament winding process, exhibits distinct variations compared to conventional FRP composite stacking arrangements. Consequently, it becomes challenging to ascertain the influence of mechanical properties based on the typical stacking structures. Thus, it becomes imperative to enhance the mechanical behavior and optimize the interleaved structures to improve overall performance. Therefore, this study aims to investigate the impact of incorporating amorphous halloysite nanotubes (A-HNTs) within different layers of five unique layer arrangements on the low-velocity impact properties of interleaved carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) structures. The low-velocity impact characteristics of the laminate were validated using a drop weight impact test, wherein the resulting impact damage modes and extent of damage were compared and evaluated under microscopic analysis. Each interleaved structure laminate according to whether nanoparticles are added was compared at impact energies of 10 J and 15 J. In the case of 10 J, the absorption energy showed a similar tendency in each structure. However, at 15 J, the absorption energy varies from structure to structure. Among them, a structure in which nanoparticles are not added exhibits the highest absorption energy. Additionally, various impact fracture modes were observed in each structure through optical microscopy.

Absorbed Dose Analysis in Water for Proton Beam using PTRAN Code System (PTRAN 코드를 이용한 양성자선에 대한 물 흡수선량의 해석)

  • Kim Jin Young;Jeong Dong Hyeok
    • Progress in Medical Physics
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    • v.15 no.3
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    • pp.140-148
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    • 2004
  • The absorbed dose for proton beam in water was calculated using the PTRAN code system. The proton interactions with water and the description on absorbed dose calculations are discussed, and the file structure and an execution example of the PTRAN codes are described. For 60, 100, 150, 200, and 250 MeV proton beams it is demonstrated that the absorbed dose is determined from the sum of Coulomb interactions and nuclear reactions, and that the Bragg peak feature depends On the energy straggling and multiple scattering. The PTRAN code was useful for studying the fundamental mechanism of the absorbed dose to water for clinical proton beams.

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A study on Tensile performance of Energy Absorbing Bolts in Space Frame (스페이스프레임에 사용되는 에너지 흡수형 볼트의 인장성능연구)

  • Lee, Sung-Min;Kim, Min-Sook;Choi, Jung-Sam;Kang, Chang-Hoon
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.7 no.6
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    • pp.53-60
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    • 2007
  • The hole for the insertion of the pin in the shank is exist at ball joint connection of the space frame. It brings about the brittle fracture caused by stress concentration. Consequently it cannot expect the deformation performance or energy absorption performance from ball joint connection. In this study we developed a new connection details which will increase the plastic deformation performance at ball joint connection and can absorb the error in construction, which expect the plastic deformation performance at the reduced shank without brittle fracture at the screw of bolt and pin. Also it's capacity is verified by the performance in numerical analysis and test. We confirmed bolt's plastic deformantion performance through controled shank and pin's area.

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Evaluation of Impact Characteristics for High Strength Structural Steel at Low Temperature (고강도 구조용강의 저온 충격특성 평가)

  • 김재훈;김덕회;김후식;조성석;전병완;심인옥
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.5 no.3
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    • pp.1-9
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    • 2001
  • Impact tests are performed on the high strength structural steel that is being developed for the submarine material. Especially, the impact characteristics of this structural steels at low temperatures are investigated by charpy impact testing. Hyperbolic tangent curve fitting method is used to evaluate the LSE(lower shelf energy), USE(upper shelf energy) and DBTT(ductile-brittle transition temperature). Proportional equations between charpy impact energy and lateral expansion are obtained using the test results. Effect of temperature on the fracture appearance is investigated by using SEM.

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