• 제목/요약/키워드: 이온전류밀도

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결정질 실리콘 태양전지 표면 조직화 형상이 효율에 미치는 영향 분석

  • 변성균;김준희;박주억;조해성;김민영;임동건
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.315.1-315.1
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    • 2013
  • 표면 조직화의 목적은 태양전지 표면에서의 입사되는 빛의 반사율을 감소 시키고, 웨이퍼 내에서 빛의 통과 길이를 길게 하며, 흡수되는 빛의 양을 증가시키는 것이다. 본 연구에는 습식, 건식 표면조직화 방법에 따른 표면 형상과 표면 반사도를 분석 하였으며, 셀을 제작하여 전기적 특성과 광학적 특성의 상관관계를 분석하였다. 표면 조직화 공정은 염기성 용액인 KOH를 이용한 식각 방법과 Ag를 이용한 metal-assisted 식각, 산증기를 이용한 식각, 플라즈마를 이용한 반응성 이온식각을 적용하여 제작하였다. 표면 반사율을 400~1000 nm 사이의 파장에서 측정하였으며 KOH를 이용하여 식각한 샘플이 9.11%의 표면 반사율을 가졌으며 KOH를 이용하여 식각한 표면에 추가로 metal-assisted 식각을 한 샘플이 2%로 가장 낮은 표면 반사율을 보였다. 표면 조직화 후 동일 조건으로 셀을 제작 하여 효율 측정 결과 Ag를 이용한 2단계 metal-assisted chemical 식각이 15.83%의 가장 낮은 광변환 효율을 보였으며 RIE를 이용한 2단계 반응성 이온 식각공정이 17.78%로 가장 높은 광변환 효율을 보였다. 이 결과는 반사도 결과와 일치 하지 않았다. 표면 조직화 모양에 따른 셀 효율의 변화는 도핑 프로파일과 표면 재결합 속도의 변화 때문이라 생각되며 더 명확한 분석을 위해 양자 효율을 측정하여 분석을 시도하였다. 측정 결과 단파장 대역에서 낮은 응답특성을 가지는 것을 확인 할 수 있었는데 그 이유는 낮은 반사도를 가지는 표면조직화 공정의 경우 나노사이즈의 구조를 갖기 때문에 균일한 도핑 프로파일을 얻지 못해 전자 정공의 분리가 제대로 이루어지지 못하였고 표면 재결합 속도증가의 원인으로 단락전류와 개방전압이 낮아져 효율이 떨어진 것으로 판단된다. 실험 결과 도핑 프로파일의 균일성은 셀 효율 개선을 위해 낮은 표면 반사율 만큼 중요하다는 점을 알게되었다. 낮은 반사율을 갖는 표면조직화 공정도 중요하지만 표면에 따른 균일한 도핑 프로파일을 갖는 공정을 개발한다면 단파장 응답도가 향상되어 단락전류밀도의 상승효과를 얻을 수 있을 것이라 판단된다.

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가교결합한 Poly((vinylbenzyl)trimethylammonium chloride-2-hydroxyethyl methacrylate)/poly(vinyl alcohol) 음이온 교환막 제조 (Preparation of Anion Exchange Membranes of Cross-linked Poly((vinylbenzyl)trimethylammonium chloride-2-hydroxyethyl methacrylate)/Poly(vinyl alcohol))

  • 김미양;김광제;강호
    • 공업화학
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    • 제21권6호
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    • pp.621-626
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    • 2010
  • 음이온 교환막은 전기투석뿐만 아니라 역전기투석에 의한 전기생산과 축전 탈이온에 의한 정수 분야에 이용될 수 있다. 본 연구에서는 폴리비닐알콜 수용액 상에서 (vinylbenzyl)trimethylammonium chloride와 2-hydroxyethyl methacrylate를 중합한 후 글루타르산과의 에스테르화 반응, 그리고 글루타르알데히드와 가교반응을 통해서 음이온 교환막을 제조하였다. 실험 변수에 따라 음이온 교환막을 제조하고 이온교환막의 전기화학적 물성을 조사하였다. 중합반응에서 음이온 교환성 단량체 비율에 따라 이온교환량과 저항 값이 변하였으며, 에스테르화 반응에서는 글루타르산의 함량의 증가에 따라 함수율과 전도도가 감소하였다. 형성된 필름과 알데히드의 가교반응 시간 변화는 함수율, 전기저항, 이동수 값들에 영향을 미쳤다. 끝으로 제조된 이온 교환막의 chronopotentiometry와 한계전류밀도도 측정하였다.

TiO2 마이크로콘/CNT 복합체의 전기화학적 합성 및 리튬 이온 전지 음극 소재로의 응용 (Electrochemical Synthesis of TiO2 Microcones/CNT Composites as Anode Material for Lithium Ion Batteries)

  • 신나현;김용태;최진섭
    • 공업화학
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    • 제31권5호
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    • pp.509-513
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    • 2020
  • 본 연구는 리튬이온 이차전지의 음극재로서 TiO2 마이크로콘/CNT 복합체를 제조하여 배터리의 성능을 측정하였다. 양극산화법을 통해 리튬이온이 저장될 수 있는 넓은 표면적의 나노조각으로 구성된 TiO2 마이크로콘 구조를 제조하였다. 이어서 polarization과 전기 영동법을 통해 CNT를 증착하였다. TiO2 마이크로콘/CNT 복합체 전극은 전기전도도와 리튬이온 전도도가 향상되어 순수한 TiO2 마이크로콘 전극 대비 더 높은 용량과 사이클 안정성을 보였다. 또한 TiO2 마이크로콘/CNT 복합체는 최대 20 C의 높은 전류밀도에서도 우수한 수명특성과 속도유지율을 보였다.

전기투석에 의한 니켈도금 폐수처리 공정에서 한계전류밀도와 불균질 이온교환막의 재생 (The Limiting Current Density and the Regeneration of a Heterogeneous Ion Exchange Membrane in a Nickel Plating Rinse Waters Treatment Process by Electrodialysis)

  • 윤용수
    • 환경위생공학
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    • 제16권2호
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    • pp.38-46
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    • 2001
  • In this work, the heterogeneous ion exchange membrane was used in a electrodialysis apparatus to treat a Ni planting rinse water because the heterogeneous ion exchange membrane was excellent efficiency as compared with low manufacturing cost, was easy to make, and had a good mechanical properties. For a regeneration of membrane and to obtain the optimal condition for a scale-up of apparatus after treating Ni plating rinse water, we would find about the limiting current density and the concentration polarization. When the Ni plating rinse water 150mg/L was treated with the electrodialysis apparatus using the heterogeneous ion exchange membrane, the limiting current density was about $1.49{\;}mA/\textrm{cm}^2$. And the limiting current density increased with the flow rate and concentration of Ni plating rinse water. We recognized that the used membrane could be reused by periodic backwashing because efficiency was constant when the membrane was backwashed after treating wastewater.

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리튬 망간산화물 박막에서의 전극 반응의 개선 (Improvement of Electrochemical Reaction Kinetics in Lithium Manganese Oxide Thin Films)

  • 박영신;김찬수;주승기
    • 전기화학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.96-99
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    • 2000
  • 리튬 망간 산화물 박막의 고율 방전 특성을 향상시키기 위하여 사진 식각 법을 이용하여 미세 패턴된 양극 박막을 제조하였다. 방전 전류 밀도를 달리하여 측정한 결과, 리튬 이온의 intercalations kinetic레 관계하는 전하 전달 저항 값이 감소하게 되어 고율 방전 특성이 향상되었다.

중앙분공형 보염기 후류에 안정된 난류확산화염의 구조에 관한 연구(I) (A study on the Structure of Turbulent Diffusion Flame Behind the Hollowed Flame Holder)

  • 강인구;이우섭;김태한;이도형
    • 동력기계공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.13-19
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    • 1998
  • The purpose of study is to investigate the flame stability and Structure of turbulent diffusion flame behind the hollowed flame holder, which is located on the waste gas coming out from the test furnace. Fluctuating temperature and ion current measurement and their statistical treatment were used for the purpose. Three types of flame were stabilized and each of which were changed by adequate equivalence ration. And we found that have no periodicity near reacting zone.

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동축확산연소기 화염구조와 NOx 분포에 관한 연구 (A Study on the Flame Structure and NOx Distribution In Coaxial Diffusion Combustor)

  • 김규성;이우섭;강인구;이도형
    • 한국연소학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.35-41
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    • 1999
  • The purpose of this study is to establish the flame structure and NOx emission characteristics of the swirl flow coaxial diffusion combustion in the model gas turbine combustor. The mean temperature, ion currents and NOx emission measurement technique showed the effect of equivalence ratio into flame length and flame stability. As a result of this study, NOx emission was increased by increasing the equivalence ratio, and the peak value of the NOx was appeared near the flame front.

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$TiO_2$를 첨가한 산화 아연 바리스터에 대한 열자격전류의 기원 (The origin of thermally stimulated current in zinc oxide varistors with $TiO_2$ additions)

  • 장경욱;이성일;이준웅
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제6권2호
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    • pp.161-167
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    • 1993
  • ZnO 바리스터의 비선형 전도특성은 입자의 구조로부터 설명할 수 있다. 본 논문에서는 ZnO 바리스터의 입자구조에 트랩된 캐리어를 분석하기 위해서 TSC 측정 기법을 사용하였다. 측정 결과로 부터 네개의 TSC피크를 얻었다. 고온으로 부터 첫번째 두번째와 세번째 TSC피크의 기원은 각각 트랩, 도너 밀도 및 입계층의 트랩으로 나타나고 네번째 피크의 기원은 공핍층에 있는 도너 이온의 탈분극에 의해서 기인하는 것으로 사료된다. .alpha.$_{1}$피크의 활성화 에너지는 약 0.33-1.42eV였다. 또한 바리스터의 예비동작 영역에서의 전도특성은 .alpha.$_{1}$과 .alpha.$_{2}$피크의 값에 지배된다는 것을 확인하였다.

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후연소기에 형성된 난류확산화염에서의 NOx생성에 관한 연구 (A Study on the NOx Emission of the Turbulent Diffusion Flame Formed behind the After Burner)

  • 이우섭;김규성;김태한;이도형
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권3B호
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    • pp.22-28
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    • 1999
  • The purpose of this study is to investigate the NOx emission of turbulent diffusion flame formed in the after burner, which is located on the waste gas coming out from the test furnace. Three types of flame was tested and each of which was changed by adequate equivalence ratio. It is necessary to study more about NOx reduction effect in the after burner system.

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해수 중 CO2 기체의 유입에 의해 제작한 코팅막의 구조와 특성 (Structure of Calcareous Coating Films and Their Characteristics in Natural Seawater with Dissolved CO2 Gas)

  • 강재욱;박준무;강준;이명훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.309-309
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    • 2014
  • 음극방식법은 피방식체에 외부전원을 인가하거나 보다 활성인 금속을 전기적으로 연결하여 피방식체의 전위가 일정 전위까지 음극분극 되도록 하여 부식을 억제하는 방법이다. 이러한 음극 방식의 결과로 $OH^-$이온이 금속 표면 부근에 생성되고 금속/해수 사이의 pH 증가를 유발하게 되며, 높은 pH는 $Mg(OH)_2$$CaCO_3$의 석출을 유발한다. 전착 박막은 각각 1, 3, 6, 12시간 및 5, 15, $20mA/cm^2$의 전류 밀도 조건에서 자연 해수, $CO_2$ 가스가 용해된 해수 용액 내에서 스틸 기판 상에 전기적 증착기술을 가해 형성되었다. 상기 조건에서 증착 된 박막의 내용물은 주사 전자 현미경 (SEM) 및 X-선회절(XRD)에 의해 조사되었다. 또한 코팅 박막의 내식성은 전기화학적 양극 분극시험에 의해 평가되었다.

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