• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.258.2-258.2
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• 2015

염료감응형 태양전지(Dye-Sensitized Solar Cells; DSSC)는 공정비용과 재료가 저렴하여 차세대 태양전지로 각광받고 있다. 특히 투명한 재료를 사용하므로 flexible한 기판을 이용하여 그 적용범위가 넓다. DSSC는 상부전극인 FTO와 전해질의 접촉으로 인해 일부 FTO의 전자가 외부로 나가지 못하고 산화환원 반응에 의해 도로 전해질로 들어갈 확률이 있다. 이로 인해 효율 감소문제를 야기 할 수 있다. 이를 해결하기 위해 FTO위에 여러 물질들을 증착하거나 코팅 등의 많은 연구가 이루어져 왔다. ZnO를 DSSC로 적용한 연구는 많이 이루어졌지만 대부분 공정이 Chemical Vapor Deposition (CVD)으로 진행 되어왔다. 본 연구에서는 FTO위에 ZnO를 진공 공정에 비해 저렴하고 간단한 spin-coating으로 blocking layer를 형성하였다. 그 후 염료에서 여기 된 전자를 FTO로 전달해 주는 역할을 하는 TiO2를 doctor blade방법으로 형성하였다. ZnO는 TiO2하고 전도대와 가전자대의 에너지 준위 차이가 거의 없고, ZnO의 전자 이동도가 TiO2보다 높기 때문에 FTO로 전자를 큰 저항 없이 전달 할 수 있다. 또한 투과율이 좋아 염료까지의 빛의 투과성도 뛰어나다. ZnO blocking layer를 형성하여 FTO에서 전해질로의 전자이동을 막아주는 역할을 하여 DSSC의 performance 향상을 확인하였다. Field Emission Scanning Electron Microscope(FE-SEM)을 통해 FTO/ZnO/TiO2의 계면 및 두께를 확인하였고. DSSC의 특성 분석을 위해 I-V curve, Power conversion efficiency, Impedance spectroscopy를 측정 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1471-1472
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• 2011

최근 경재적인 한계를 드러내고 있는 실리콘 태양전지의 대안으로 주목받고 있는 염료감응형 태양전지는 식물의 광합성 원리에 기초하여 빛이 입사하면 염료 분자가 포톤을 흡수해 여기하면서 전자를 방출함으로써 기전력을 발생시키는 원리로 동작한다. 염료에서 발생된 전자는 $TiO_2$의 conduction band로 주입되어 확산을 통해 TCO 기판으로 이동한다. 이때 다공성 나노구조의 $TiO_2$ 표면과 전해질의 접촉이 발생하게 되고 이로 인해 $TiO_2$ conduction band의 전자와 전해질의 $I_3{^-}$ 간의 재결합이 발생하게 되는데 이것은 DSC의 기능을 저하시키는 요인 중의 하나이다. 이러한 문제점은 $Al_2O_3$, ZnO, MgO, $BaTiO_2$ 등의 표면처리에 의한 core-shell 나노구조를 형성함으로써 해결할 수 있다. 본 연구에서는 aluminum isopropoxidee와 magnesium chloride 혼합 용액을 사용하여 core-shell 나노구조를 형성하여 셀을 제작하고, 완성된 셀의 출력특성과 내부 임피던스의 변화를 측정, 분석함으로써 단일 용액을 사용하였을 때에 비해 효과적인 재결합 감소와 광전압의 상승효과를 확인할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.245-245
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• 2007

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.40 no.1
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• pp.35-47
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• 2020

Due to the large window area, the lighting environment of the educational space between the window and deep part of the room is not uniformly illuminated, and the phenomenon of glare is severe. For this reason, the daylight performance of DSC-BIPV windows was analyzed in order to improve the natural lighting in the educational sector. The method derives the correlation with natural lighting by measurement and simulation. Dynamic simulation confirmed that the average illuminance of the target space was higher at later than the early afternoon. The performance of natural lighting at 40% and 30% transmission of DSC has the effect of significantly reducing the amount of excess light in existing windows. Nevertheless, the actual average illuminance in all seasons corresponds to the standard illuminance of the educational facility, 300 Lux. In addition, the uniformity is also seen through the skylight illuminance ratio.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.1747-1749
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• 2005

최근 나노입자를 이용하는 광전 화학전지(PEC, Photoelectrochemical)인 염료감응형 태양전지(DSC)의 효율이 증가함에 따라 DSC 태양광 발전 시스템의 성능 개선 또한 요구되어진다. 본 연구에서는 고속 스위칭 소자인 MOSFET와 DSP 마이크로프로세서를 사용한 염료감응형 태양광 발전 시스템용 PWM 인버터의 특성을 Psim을 활용하여 시뮬레이션 하고, 그 결과에 따라 직접 소형 인버터를 제작하여, 동작 특성을 확인하였다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.158-163
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• 2011

Recently, more attention has been paid to DSC(Dye-sensitized Solar Cell) with the potential of glazing applications. The aim of the study is to analyze thermal and electrical performance according to composition of glazing with DSC. For this study, the electrical and thermal performance of glazing with DSC modules were measured and their result were compared. The measurement were performed according to the KS L2525 and with a solar simulator of DSC modules. The result show that the U-value of the DSC double glazings with clear glass and low-e glass were 2.78 $W/m^2K$ and 1.70 $W/m^2K$, respectively. The electrical measurement indicated that the electrical efficiency of the DSC double glazings with clear glass and low-e glass decreaced by 9.9% and 13.3%, respectively, compared to the DSC medules electrical performance.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.269-269
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• 2009

염료감응형 태양전지는 다공질 $TiO_2$ 전극막, 광감응형 염료, 전해질로 구성된 전기화학적 원리를 이용한 태양전지이다. 전해질은 전자가 빠져나간 염료에 전자를 공급하고 $PtCl_4$로부터 전자를 공급받아 산화/환원 반응을 한다. $PtCl_4$는 하부 기판에서 전자를 전해질에 제공한다. 본 연구에서는 Sealant를 이용하여 전해질의 면적이 효율에 어떤 영향을 미치는지 관찰하였다. AM 1.5 (100 $mW/cm^2$)하에서의 광 에너지로 측정한 효율은 전해질 면적이 1 $cm^2$ 일 때 가장 높은 4.46%의 효율이 나타났다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.447-447
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• 2008

본 논문의 목표는 염료감응 태양전지의 재료적 특성중 반사율을 측정하여 가장 투명한 dye sensitized solar cell을 제조하기 위한 기초자료를 도출하기 위함이다. 먼저 염료감응 태양전지의 재료중 산화물질인 TiO2,SnO2,ZnO,$Nb_2O_5$ 10~50nm두께로 ITO 기판위에 코팅하여 UV-VIS를 통해 파장별 반사 특성을 분석하였다. 또한, 동일한 시료를 사용하여 FESEM을 통한 표면 Morphology를 확인하였다. 기판제료인 TiO2,dye(염료),TCO,glass,ICO 에 대해서도 동일한 특성분석을 하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.23 no.2
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• pp.65-71
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• 2016

In this study, Antimony Tin Oxide (ATO) ion storage layer and $TiO_2$ working electrode were fabricated using Nano Particle Deposition System. NPDS is the cutting-edge technology among the dry deposition methods. Accelerated particles are deposited on the substrate through the nozzle using NPDS. The thicknesses for coated layers were measured and layer's morphology was acquired using SEM. The fabricated electrochromic cell's transmittance was measured using UV-Visible spectrometer and power source at 630 nm. As a result, the integrated electrochromic/DSSC hybrid system was successfully fabricated as an energy harvesting system. The fabricated electrochromic cell was self-operated using DSSC as a power source. In conclusion, the electrochromic cell was operated for 500 cycles, with 49% of maximum transmittance change. Also the photovoltaic efficiency for DSSC was measured to be 2.55% while the electrochromic cell on the integrated system had resulted in 26% of maximum transmittance change.

• Polymer Science and Technology
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• v.14 no.4
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• pp.407-410
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• 2003