• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.297-300
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• 2007

In this study, we have attempted a new method to enhance the coloring of dye on the $TiO_2$ surface in the dye sensitized solar cell. In the conventional coloring process in a dye sensitized solar cells, dye is absorbed by the covalent bond between TiO2 and dye molecule while the photo-electrode coated with $TiO_2$ layer is soaked in dye solution for about 12-24 hours. But this process takes long time, so we have researched more effective and faster way than the conventional process by applying electric field. Three kinds of electric power such as direct voltage, alternating voltage and pulse voltage were applied to the transparent conducting oxide during the coloring process. As a result, we achieved improved power, fill factor and efficiency of dye-sensitized solar cell in case of applying direct voltage and pulse voltage. In contrast, alternating voltage tend to reduce the dye adsorption on the $TiO_2$ surface and hence the efficiency. We measured the absorption spectra of dye by UV-VIS spectrophotometer before and after soaking the $TiO_2$ in the dye and found no characteristic change in the dye was observed. In this study, we researched on shortening time of coloring process which spent much time in the whole process.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.131-133
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• 2008

A serious problem of the 21st century is the supply of energy resources. Reserves of fossil fuels are facing depletion: renewable energy resources must be developed in this era. Dye sensitized solar cell (DSC) has been very economical and easy method to convert solar energy to electricity. Recently a novel tandem cell structure is proposed to improve photocurrent of DSC. To fabricated a tandem cell, the mesh structure of counter electrode is essential for the improvement in transmittance. In this study, we conducted the experiment to get the characteristic of DSC with mesh counter electrode. Under the standard test condition (AM 1.5, 100mW/$cm^2$), we obtained the maximum efficiency of 3.41% and the transmittance of 72% in the DSC with mesh counter electrode.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1719-1721
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• 2005

현재 지구 환경 오염에 관한 관심이 증가하면서, 공해가 없는 자연 에너지원에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 그 중에서도 태양전지 분야중 염료감응형 태양전지(DSC)는 Si계 태양전지와 비교하여 낮은 제조비용등 여러 가지 이유로 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 DSC 발전 시스템의 효율 향상이 요구된다. 본 연구에서는 태양전지 분야 중에서 독립적인 발전설비가 필요한 도서 및 산간 지역에 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 소형발전용의 설비로 "전압 및 전류의 피드백을 통한 DSC Cell의 독립전원의 안정화"에 관해 연구하였다. DSC Cell측의 DC입력을 받아 Boost Converter로 승압 후 Full Bridge 인버터를 사용하여 단상 220V 60Hz의 상용전원으로 변환하였다. 여기서는 32Bit 마이크로프로세서인 DSP TMS320F2812의 A/D변환기능을 이용하여 Boost Converter의 스위칭과 Full Bridge 인버터의 스위칭을 제어하였다. 특히 TMS320F2812의 RTC(Real Time Clock)를 이용하여 출력전압의 안정성 향상에 주목적을 두었다. 실험결과 출력단에서는 220V 변동범위 0.2% 주파수 60Hz의 상용전원을 얻었으며, 프로그램의 개선을 통하여 출력전압의 변동범위를 감소시켜야 될 것이다.

• 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.

• Current Photovoltaic Research
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• 제3권3호
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• pp.91-96
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• 2015

Optical modeling and characterization of transparent dye-sensitized solar cells (DSC) are presented to design and estimate DSC devices numerically. In order to model the inhomogeneous active layer of DSC, the porous structure of titanium oxide ($TiO_2$) and dye mixture, we prepared films consisting of layer by layer of the DSC's basic materials sequentially, and characterized the optical parameters of the films with the effective refractive index, which was extracted from the transmittance and reflectance measurements in ultra violet to near infra-red range. By using the effective refractive index, we made the optical model for DSC, and demonstrated that the optical model based on effective refractive index can be used to design and evaluate the performance of transparent-type DSC modules.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.382-382
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• 2009

염료감응형 태양전지의 구성체 중 전극으로 연구 되어 지고 있는 $TiO_2$는 기존에 대량 생산이 가능한 spin coating법, screen printing법, spray법의 연구가 이루어져 왔으나 고 효율 태양전지에 쓰이는 전극 시스템에 비해 고 분산성을 지닌 $TiO_2$페이스트를 제조 하는데 어려움이 있다. 그리고 플렉시블 디스플레이 소자의 응용을 위해서는 소자 공정 온도인 $250^{\circ}C$ 이하의 공정 온도가 요구 되어 지므로 고온공정인 CVD법은 이에 적합하지 않다. 이에 본 연구는 진공 증착 방법인 광원자층증착법을 이용하여 $150^{\circ}C$이하의 저온공정온도에서도 적용이 가능한 $TiO_2$ 박막을 185nm의 UV light를 조사하여 glass 기판위에 제조 하고 그에 따른 박막의 물성 분석을 하였다. Mo source로는 titanium tetraisopropoxide(TTIP)와 reactant gas 로는 $H_2O$를 사용하였으며 불활성 기체인 Ar 가스는 purge 가스로 각각 사용하였다. $100^{\circ}C{\sim}250^{\circ}C$ 공정온도를 변수로 $TiO_2$ 박막을 제조 하였으며 제조된 $TiO_2$ 박막의 물성 분석을 위해 FESEM, TEM을 이용하여 표면 및 두께를 분석하였다. 또한 $100^{\circ}C$ 400 cycles에서 약 12nm 막 두께를 관찰 할 수 있었으며 그 결과 박막의 성장률이 $0.3{\AA}$/cycle 임을 확인 할 수 있었다. 그리고 UV-VIS을 이용하여 박막의 좌외선에 대한 흡수도 및 투과도 분석을 하였다. 또한 XPS 성분 분석을 통하여 $100^{\circ}C$의 저온 공정에서 형성된 박막이 $TiO_2$임을 확인 하였다. 이러한 결과에서 185nm의 UV light에 의한 광원자층 증착법으로 $100^{\circ}C$의 저온에서도 $TiO_2$ 박막이 증착 되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권2호
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• pp.57-62
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• 2011

염료 감응 태양 전지(Dye-Sensitized Solar Cells: DSSCs)의 에너지 변환효율은 $TiO_2$ 전극의 입자 크기, 구조 및 표면 형태에 의존한다. 높은 비표면적을 갖는 나노 크기의 아나타제 $TiO_2$는 많은 염료를 흡착할 수 있어 변환효율을 증가 시킨다. 또한 전극 내부에서 태양광의 산란을 증가 시키면, 염료가 태양광을 흡수하는 양이 증가하여 효율이 증가할 수 있다. 수열 합성법으로 합성한 $TiO_2$ 분말의 크기는 15-25 nm이고, 결정상은 구형의 anatase 상이다. 0.4 ${\mu}m$의 $TiO_2$ 산란입자를 합성한 나노 크기의 $TiO_2$ 분말에 혼합하여 전극을 제조하고, DSSCs를 제작한 후 변환효율을 측정하였다. 10% 의 산란 입자가 포함된 DSSCs는 단락전류 3.51 mA, 개방전압 0.79 V, 곡선인자 0.619로 6.86%의 변환 효율을 나타 내었다. 산란 입자의 영향으로 단락전류밀도는 11% 증가하였고, 효율은 0.77% 증가하였다. 산란 입자가 포함되지 않은 DSSCs 보다 산란 입자가 전극으로 들어온 태양광을 산란시켜 전자-홀 쌍의 생성을 증가 시키고, 전자가 전극을 따라 이동하는 경로가 감소하여 효율이 증가하였다. 10% 이상의 산란 입자는 전극 내부에 입자 크기의 큰 기공을 증가 시켜 효율이 감소하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.789-790
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• 2012

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.77-77
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• 2008

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.585-586
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• 2012