• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.147-149
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• 2005

Synthesis of $TiO_2$ nanoparticle paste is one of the important technologies in dye-sensitized solar cells (DSSC). Performances of the DSSCs from synthesized $TiO_2$ nanoparticle paste was similar or better than those from commercial sources. In addition. cell efficiency was further improved by using large scattering $TiO_2$ particles. Those results was utilized in manufacturing high efficiency DSSC modules.

• Membrane Journal
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• v.21 no.3
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• pp.213-221
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• 2011

Using poly(ethylene oxide) (PEO) as a polymer host, poly(ethylene glycol) (PEG) as a plasticizer, potassium iodide and iodine as sources of $I^-/I_3^-$, polymer electrolyte membranes were prepared. Based on the polymer electrolytes, solid-state dye-sensitized solar cell (DSSC)s were fabricated. The content of PEG in the electrolyte was controlled to be 95%. The mole number of KI per 1 mole of EO ([KI]/[EO] ratio) in the electrolyte was changed to be 0.022, 0.044, 0.066 and 0.088. The electrolyte membrane showed wax phase in ambient temperature. The ionic conductivity increased with increasing KI content to reach the maximum value at which [KI]/[EO] ratio is 0.066. After the maximum value, the ionic conductivity decreased with increasing KI content. In the case of DSSC, the Voc decreased continuously with increasing KI content in the polymeric electrolyte membrane. The $J_{SC}$ increased with increasing KI content to show maximum value at which [KI]/[EO] ratio is 0.044. In the higher KI content region, $J_{SC}$ value decreased with increasing KI content.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.56 no.4
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• pp.447-452
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• 2018

Titanium nanotubes (TNT) of various lengths ranging from $0.34^{\circ}C$ to a maximum of $8.9^{\circ}C$ were prepared by anodizing a titanium metal sheet in an electrolyte containing fluorine ion ($F^-$) of HF, NaF and $NH_4F$. When TNT prepared by anodizing was calcined at $450^{\circ}C$, anatase crystals with photo activity were formed. The TNT-based dye-sensitized solar cell (DSSC) showed a maximum conversion efficiency of 4.71% when the TNT length was $2.5{\mu}m$. This value was about 18% higher than photo conversion efficiency of the FTO-based DSSC coated with titania paste. And the short circuit current density ($J_{sc}$) of the TNT-DSSC was $9.74mA/cm^2$, which was about 35% higher than the $7.19mA/cm^2$ of FTO-DSSC. The reason for the higher conversion efficiency of TNT-DSSC solar cells is that photoelectrons generated from dyes are rapidly transferred to the electrode surface through TNT, and the recombination of photoelectrons and dyes is suppressed.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1507-1508
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• 2011

본 논문에서는 전기장이 염료감응형 태양전지 광전극의 산화반도체($TiO_2$)에 미치는 영향에 대해 설명하고 DSC의 효율과 밀접한 관련이 있는 산화반도체의 결정구조 개선에 초점을 맞추어 효율을 향상시키고자 하였다. DSC의 광전극 제조에서 FTO 기판에 doctor-blade 방법을 통해 $TiO_2$ paste 도포 한 후 소성 직전 전기장을 인가하여 입자의 결정화를 돕는다. 이때 인가 전압과 전압을 인가하는 시간을 변화시키면서 실험하였다. 그 후 $450^{\circ}C$에서 30분 동안 소성하였다. FE-SEM으로 $TiO_2$의 형태를 보고 전기장이 $TiO_2$ 결정화에 미치는 영향을 확인하였고, current-voltage 특성 분석을 통해 에너지 변환 효율과 각 요소들을 비교하였다. UV-vis spectrophotometer, EIS 측정으로 각 DSC의 광 흡수율과 $TiO_2$/염료/전해질 영역에서의 저항을 분석하였다. 그 결과 전기장이 가해진 $TiO_2$의 결정이 더 잘 배열된 것을 확인하였고, 그로인해 에너지 변환 효율이 7.09%에서 8.65%로 증가한 것을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.197-197
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• 2009

전기도금방법으로 여러형태의 ZnO 나노구조를 ITO/glass 위에 전착하였다. 그 중 sheet 형태의 ZnO 나노구조 위에 $TiO_2$와 CdSe 나노입자를 전기화학적 방법으로 전착하여 유 무기 복합태양전지 및 염료감응형 태양전지의 anode로 적용하였다. 동일조건 하에서 ZnO-CdSe 형태의 전극을 사용하였을 때 Jsc, Voc 값이 상대적으로 다른 전극에 비해 증가하였다.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.31 no.3
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• pp.109-115
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• 2011

It can gain both the electric energy production and disperse of light at the same time if DSSC is applied in the building as window system. It means to help facade design and to be used in lighting, heating, cooling energy directly by applicating DSSC BIPV window that is possible to daylighting and materialization of color. For this, optical characteristics analysis that is basic step must take precedence. So, basic databases of DSSC are builded and optical performances according to the double and triple glazing are evaluated by analyzing spectral data of various colored DSSC. As a result, Green(4) has the highest visible transmittance that is 28.8%, and Blue(3) has the lowest that is 0.3%. And, in case of optical performance of Green(4) depending on the incidence angle, SHGC and Tsol are decreased sharply from more than $60^{\circ}C$. Finally, It is judged that Red(4), Green(1), (4), Blue(4) are suitable for application in office building because visible transmittance is high and solar heat gain coefficient is low relatively in spite of composing to double and triple glazing.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.381-381
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• 2009

염료감응형 태양전지의 효율 향상을 위한 다양한 방법들 중 $TiO_2$ 나노 파우더의 표면 개질 및 페이스트의 분산성 향상을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 기존 나노 파우더의 표면 개질법으로는 액상 공정인 졸겔법이 있으나 표면 처리 공정에서의 응집현상은 아직 해결해야 할 과제 중 하나이다. 이에 본 연구에서는 진공증착방법인 ALD법을 이용하여 염료감응형 태양전지용 $TiO_2$ 나노 파우더의 $SiO_2$ 산화물 표면처리를 통한 분산특성을 파악하였다. 기존 ALD법의 경우 reactor의 온도가 $300{\sim}500^{\circ}C$ 정도의 고온에서 공정이 이루어졌지만 본 실험에서는 2차 아민계촉매(pyridine)을 사용하여 reactor의 온도를 $30^{\circ}C$정도의 저온공정에서 $SiO_2$ 산화물을 코팅을 하였다. MO source로는 액체상태의 TEOS$(Si(OC_2H_5)_4)$를, 반응가스로는 $H_2O$를 사용하였고, 불활성 기체인 Ar 가스는 purge 가스로 각각 사용 하였다. ALD 공정에 의해 표면처리 된 $TiO_2$ 나노 파우더의 분산특성은 각 공정 cycle에 따라 FESEM을 통하여 입자의 형상 및 분산성을 확인하였으며 입도 분석기를 통하여 부피의 변화 및 분산 특성을 확인하였다. 공정 cycle 이 증가함에 따라 입자간의 응집현상이 개선되는 것을 확인 할 수 있었으며, 100cycles에서 응집현상이 가장 많이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 표면 처리된 $SiO_2$ 산화막은 XRD를 통한 결정 분석 및 EDX를 통한 정성 분석을 통하여 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.68.2-68.2
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• 2010

Dye-sensitized solar cells (DSSC) show great promise as an inexpensive alternative to conventional p-n junction solar cells. Investigations into the various factors influencing the photovoltaic efficiency have recently been intensified. The conventional absorber electrode in DSSC is composed of compacted or sintered $TiO_2$ nanopowder that carries an anchored organic dye. The absorbance of incident light in the DSC is realized by specifically engineered dye molecules placed on the semiconductor electrode surface ($TiO_2$). The dye absorbs light at wavelengths up to about 920nm, the energy of the exited state of the molecule should be about 1.35eV above the electronic ground state corresponding to the ideal band gap of a single band gap solar cell. The dye molecules ar adhered onto the nanostrutured $TiO_2$ electrode by immersing the sintered electrode into a dye solution, typically 3mM in alcohol, for a long enough period to fully impregnate the electrode. However, the concentrations of the dye is slightly changed due to the evaporation of the alcohol. The dye is more expensive than other materials in DSSC and related to the efficiency of DSSC. Therefore, the concentrations of the dye should be carefully measured. In this study, we investigated to the dye loading on fired $TiO_2$ powder as a function of temperature by the TG-DTA and the dye solution by UV-visible spectroscopy after the impregnation process. The dye loading is related to the porosity of the nanostructured $TiO_2$ electrode.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2012.04a
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• pp.926-929
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• 2012

최근 친환경 에너지원로 각광받고 있는 태양광을 이용하는 방법에 대하여 많은 연구가 이뤄지고 있다. 특히 염료 감응형 태양전지는 에너지 효율을 기존 태양전지 수준으로 유지하면서 생산 원가는 115 수준으로 낮춰서 차세대 태양전지로 주목 받고 있다. 이러한 새로운 태양전지의 효율을 높이기 위하여 다양한 실험이 이뤄지고 있으며 실험의 결과로 생성된 데이터들을 보다 효과적으로 분석할 수 있는 시스템의 필요성이 증가하고 있다. 본 논문에서는 태 양전지 성능측정 실험에서 측정된 결과 데이터들을 자동으로 분류, 시각화 할 수 있으며 기존 실험 데이터를 기반으로 일부 측정되지 않은 태양전지의 성능을 예측할 수 있는 Solar View 시스템을 제안한다. Solar View 시스템은 각 실험 결과를 샘플번호, 태양전지의 종류로 분류할 수 었으며 분류 알고리즘을 사용한 자동 분류 기능도 제공한다. 이를 위해 태양전지 실험 입력 파일, 자동 클러스터링 결과 파일, 실험 결과를 시각화 하고 예측 기능을 사용할 수 있는 사용자 인터페이스로 구성된 통합적인 시스템을 설계하고 이의 활용 방안에 대해 모색해본다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.29 no.5
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• pp.215-219
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• 2018

In this paper we show that the localized surface-plasmon resonance of Ag nanoparticles produced by laser dewetting can be effectively utilized for improving the photocurrent and efficiency of a dye-sensitized $TiO_2$ solar cell. An Ag thin film deposited on a conducting glass substrate was dewetted into nanoparticles by a pulsed laser. A dye-sensitized $TiO_2$ solar cell fabricated on this substrate containing the Ag nanoparticles exhibited improved photovoltaic performance, compared to a reference cell. This is attributed to the increased light trapping that arises from the localized surface-plasmon resonance of the dewetted Ag nanoparticles.