• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.187-191
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• 2006

Sputter deposition followed by surface treatment was studied using reactive RF plasma as a method for preparing titanium oxide $(TiO_2)$ films on the FTO $(SnO_2: F)$ substrate for dye-sensitized solar cells (DSCs). Anatase structure $TiO_2$ films deposited by reactive RF magnetron sputtering under the conditions of $Ar/O_2(5%)$ mixtures, RF power of 600W and substrate temperature of $400^{\circ}C$ were surface-treated by inductive coupled plasma (ICP) with $Ar/O_2$ mixtures at substrate temperature of $400^{\circ}C$, and thus the films were applied to the DSCs. We have chosen a solar cell width as a variable of a large-scaled DSCs and confirmed electric characteristics of an individual cell. As a result, the higher the internal resistance of DSC becomes, the wider the width gets. Internal resistance makes it difficult to collect photoelectron generated from dye. Ultimately up sizing DSC causes the increase of internal resistance and then has a bad effect on the cell characteristics.

• 분석과학
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• 제27권6호
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• pp.308-313
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• 2014

염료감응형 태양전지의 광전극 및 상대전극에 탄소나노튜브를 도입하여 전지의 광전기적 특성 변화를 EIS, J-V 특성곡선 및 UV-Vis 분광기를 이용하여 분석하였다. $TiO_2$ 광전극의 전기전도도 및 광전효율을 향상시키기 위해 전자전달 촉진자 역할을 하는 multi-wall carbon nanotube (MWCNT)를 $TiO_2$와 혼합하여 $TiO_2$-MWCNT 복합체를 sol-gel 연소 복합공정을 통해 제조하여 조사한 결과 0.1 wt% MWCNT를 첨가한 경우, $TiO_2$만을 사용한 경우에 비해 약 12.5%의 향상된 효율을 보였다. $TiO_2$-MWCNT 복합체에서 MWCNT가 $TiO_2$ 층의 전자이동을 향상시켜 저항을 감소하고 염료와 전자의 재결합을 감소시킨 결과로 생각된다. 그러나 0.1 wt%보다 많은 MWCNT를 첨가할 경우 광투과도 및 염료의 흡착량을 감소시켜 효율이 감소하였다. 또한 상대전극에 MWCNT와 MWCNT-Pt를 적용하였을 경우 각각의 효율은 1.2%와 4.1%로 MWCNT만 적용할 때 보다 백금이 담지된 MWCNT를 사용하였을 경우에 백금과 비슷한 효율을 보였다.

• 융합정보논문지
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• 제11권11호
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• pp.151-158
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• 2021

본 논문에서는 차세대 태양전지로 대표되는 유기, 염료 감응형, 페로브스카이트 태양전지의 최신 연구 동향과 건축, 조형예술, 의류패션 등 분야를 막론한 다양한 산업의 소재로의 과제와 활용 가능성을 분석하였다. 더불어, 웨어러블 IoT 장치와 결합하여 자연 및 인공광과 우리 몸의 움직임에 따라 생성되는 크고 작은 진동 에너지를 전기에너지로 공급하는 역할을 하게 될 '스마트 텍스타일 하이브리드 에너지 하베스팅 소자'의 새로운 미래전망과 그 가능성을 제시하였다. 차세대 태양전지와 마찰·압전소자를 융합한 '하이브리드 텍스타일 에너지 하베스팅 디바이스'는 4차 산업혁명 시대의 웨어러블 IoT 기기에 소재 자체로 결합하여 새로운 '융합 일체형 스마트 의류'로 발전할 것이다. 이 연구가 제안한 차세대 나노기술과 소자가 에너지 하베스팅 기능을 갖는 스마트 섬유 소재 분야에 적용되고, 미래 의류 산업에 융합되어 의료, 헬스케어 등 다양한 분야에 AI 서비스 제공하는 창의적인 제품으로 진화하는 패러다임의 전환점이 되길 바란다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.929-934
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• 2011

The adsorption kinetic study of ruthenium complex, N3, onto nanoporous titanium dioxide ($TiO_2$) photoanodes has been carried out by measuring dye uptake in-situ. Three simplified kinetic models including a pseudo first-order equation, pseudo second-order equation and intraparticle diffusion equation were chosen to follow the adsorption process. Kinetic parameters, rate constant, equilibrium adsorption capacities and related coefficient coefficients for each kinetic model were calculated and discussed. It was shown that the adsorption kinetics of N3 dye molecules onto porous $TiO_2$ obeys pseudo second-order kinetics with chemisorption being the rate determining step. Additionally the heterogeneous surface and the pore size distribution of porous $TiO_2$ adsorbents were also discussed.

• 에너지공학
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• 제25권2호
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• pp.65-78
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• 2016

광촉매 연구의 초기는 태양에너지의 전환 및 저장에 관련된 분야들로부터 개발되어 왔다. 최근에는 광 또는 광촉매의 존재 하에서 자외선을 조사하여 물의 정제 및 폐수처리와 각종 유기화합물의 분해연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한 산화물질-카본나노튜브, 그래핀 나노복합체 등이 광촉매물질로서 연구되고 있다. 이와 같은 복합체는 열적, 화학적으로 안정하기 때문에 플렉서블 소자를 포함한 광분해 태양전지 및 나노전자 소자를 구성하는 재료로서 적당하다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.147-149
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• 2009

가수분해 및 응축반응을 사용하여 다공성의 TiO2입자를 합성하였다. 다공성 구조의 열적 영향을 살펴보기위해 annealing 시간을 조절하였고 태양전지에 적용하기 위해 paste로 만들었다. 그 구조적 특성을TEM(Transmission electron microscopy)과 XRD(X-ray diffraction) 통하여 분석하였고 광 전기화학적 활성을 측정해 보았다. 결과적으로 3시간 열처리한 시료의 효율이 최적화된 조건이였음을 확인하였다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제4권4호
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• pp.155-158
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• 2016

Long-term stability of dye-sensitized solar cell (DSSC) module is critical for the commercialization. We investigated the effect of sealing technology on the long-term stability of the $10cm{\times}11cm$ sized DSSC modules. We applied the concept of secondary sealing to the module and then performed several stability tests such as humidity cycle, 1 sun light soaking and outdoor stability tests. The enhanced stability was confirmed for the DSSC module employing optimized sealing materials and architectures.

• Elastomers and Composites
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• 제47권1호
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• pp.2-8
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• 2012

본 연구에서는 식물성 오일로부터 여러 가지 기능기를 가진 soybean resin(AESO, MAESO)을 제조하였으며, nanoclay를 사용하여 새로운 고기능성 바이오-나노 복합 재료를 개발하였다. 또한 제조된 soybean resin을 바인더로 이용하여 $TiO_2$ 광전극을 제조하고 친환경 염료감응형 태양전지를 개발하다. 제조된 나노복합재료의 형태는 고분자의 삽입에 의해 층간 간격이 증가된 형태와 박리된 형태를 조절하였으며 나노 클레이 함량이 증가됨에 따라 물리적 성질이 증가하였다. 또한 COOH기가 첨가된 MAESO에서 분산도가 향상되었고 초음파 처리에 의해 분산도가 더욱 향상되어 물리적 특성이 현저히 향상되었다. 또한 $TiO_2$를 질산처리 한 후 soybean resin을 바인더로 이용하여 나노 다공성 $TiO_2$ 광전극을 제조하였으며 염료를 흡착시킨 후 염료감응형 태양전지를 제조하였다. AESO와 MAESO를 바인더로 제조한 $TiO_2$ 광전극에서는 향상된 분산성과 표면적 증가로 인해 염료 흡착량이 증가하였다. 이로 인해 높은 전류밀도를 나타내었으며, 첨가된 기능기의 영향으로 $TiO_2$ 계면의 저항이 낮아져 매우 좋은 광전기화학적 특성과 높은 효율을 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.2037-2042
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• 2013

기존 DSSC의 상대전극을 TCO-less로 하여 도전성과 촉매기능을 동시에 가지고 있는 Pd의 안정성 확인을 위해 열증착기를 채용하여 유리기판 전면에 Pd를 90nm 두께로 증착하고 전해질과의 반응 안정성을 확인하였다. $0.45cm^2$급 면적을 가진 glass/FTO/blocking layer/$TiO_2$/dye/electrolyte(10 mM LiI + 1 mM $I_2$ + 0.1 M $LiClO_4$ in acetonitrile solution)/Pd/glass 구조의 DSSC 소자를 만들고, 시편제작 1시간, 12시간 후의 변화를 육안분석, 광학현미경과 FESEM을 이용하여 미세구조 분석을 진행하고, 전기적 분석은 각각 C-V(cyclic voltammetry measurements), I-V(current voltage) 분석을 통해 확인하였다. 미세구조 분석을 통하여 시간이 지남에 따라 확연히 Pd과 전해질이 반응하여 부식되는 것을 확인하였고, 전기적으로도 시간이 지남에 따라 촉매활동도와 효율이 감소하는 것을 확인하였다. 최종 효율은 1시간 후에는 0.34%의 광전효율을 보였으나 12시간 후에는 0.15%를 나타내어 약 44%로 감소하였다. 따라서 염료감응태양전지에 Pd촉매를 채용하기 위해 $I^-/I_3{^-}$ 전해질이 아닌 다른 전해질을 사용하거나 Pd 전극이 아닌 다른 촉매재를 사용해야 함을 확인하였다.

• 토지주택연구
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• 제11권1호
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• pp.87-94
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• 2020

To implement the planning of zero-energy buildings, their energy performance must be improved, and renewable energy applications must also be included. To accelerate the use of renewable energies in such buildings, BIPVs should be actively used in windows and on roofs. Window-type BIPVs are being developed in various forms depending on the size, composition, area ratio of the window, specification of glass, and so on. To analyze the applicability of various solar cells as window-type BIPVs, in this study, we evaluated their applicability, at the current development level, by analyzing the indoor illuminance, heat gain and heat loss; the cooling, heating, and lighting energy levels; and the generation performance of the various solar cells. To enhance the future applicability of window type BIPV, we analyze the overall energy performance of the building, according to changes in visible light transmittance and generation efficiency. The main research results are as follows. The area ratios above the standard illuminance, based on the window type and according to the VLT, were in order of low-e glazing, a-Si window, DSSC window, and c-Si window. The heat gain of the semi-transparent solar cell winodw was remarkably low. The energy consumption of buildings was highest in the order of c-Si window, DSSC window, a-Si window, and clear low-e window. However, in the case of including the power generation performance of the solar cell, the energy consumption was found to be high in order of DSSC window, c-Si window, a-Si window, and clear low-e window. In the future, if a window-type BIPV is developed, we believe that improvement in power generation performance and improvement in visible light transmittance will be needed.