• Title/Summary/Keyword: 이온 전도성 분리 막

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Preparation of poly-crystalline Si absorber layer by electron beam treatment of RF sputtered amorphous silicon thin films (스퍼터링된 비정질 실리콘의 전자빔 조사를 통한 태양전지용 흡수층 제조공정 연구)

  • Jeong, Chaehwan;Na, Hyeonsik;Nam, Daecheon;Choi, Yeonjo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.81-81
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    • 2010
  • 유리기판위에 큰 결정입자를 갖는 실리콘 (폴리 실리콘) 박막을 제조하는 것은 가격저가화 및 대면적화 측면 같은 산업화의 높은 잠재성을 가지고 있기 때문에 그동안 많은 관심을 가지고 연구되어 오고 있다. 다양한 방법을 이용하여 다결정 실리콘 박막을 만들기 위해 노력해 오고 있으며, 태양전지에 응용하기 위하여 연속적이면서 10um이상의 큰 입자를 갖는 다결정 실리콘 씨앗층이 필요하며, 고속증착을 위해서는 (100)의 결정성장방향 등 다양한 조건이 제시될 수 있다. 다결정 실리콘 흡수층의 품질은 고품질의 다결정 실리콘 씨앗층에서 얻어질 수 있다. 이러한 다결정 실리콘의 에피막 성장을 위해서는 유리기판의 연화점이 저압 화학기상증착법 및 아크 플라즈마 등과 같은 고온기반의 공정 적용의 어려움이 있기 때문에 제약 사항으로 항상 문제가 제기되고 있다. 이러한 관점에서 볼때 유리기판위에 에피막을 성장시키는 방법으로 많지 않은 방법들이 사용될 수 있는데 전자 공명 화학기상증착법(ECR-CVD), 이온빔 증착법(IBAD), 레이저 결정화법(LC) 및 펄스 자석 스퍼터링법 등이 에피 실리콘 성장을 위해 제안되는 대표적인 방법으로 볼 수 있다. 이중에서 효율적인 관점에서 볼때 IBAD는 산업화측면에서 좀더 많은 이점을 가지고 있으나, 박막을 형성하는 과정에서 큰 에너지 및 이온크기의 빔 사이즈 등으로 인한 표면으로의 damages가 일어날 수 있어 쉽지 않는 방법이 될 수 있다. 여기에서는 이러한 damage를 획기적으로 줄이면서 저온에서 결정화 시킬 수 있는 cold annealing법을 소개하고자 한다. 이온빔에 비해서 전자빔의 에너지와 크기는 그리드 형태의 렌즈를 통해 전체면적에 조사하는 것을 쉽게 제어할 수 있으며 이러한 전자빔의 생성은 금속 필라멘트의 열전자가 아닌 Ar플라즈마에서 전자의 분리를 통해 발생된다. 유리기판위에 흡수층 제조연구를 위해 DC 및 RF 스퍼터링법을 이용한 비정질실리콘의 박막에 대하여 두께별에 따른 밴드갭, 캐리어농도 등의 변화에 대하여 조사한다. 최적의 조건에서 비정질 실리콘을 2um이하로 증착을 한 후, 전자빔 조사를 위해 1.4~3.2keV의 다양한 에너지세기 및 조사시간을 변수로 하여 실험진행을 한 후 단면의 이미지 및 결정화 정도에 대한 관찰을 위해 SEM과 TEM을 이용하고, 라만, XRD를 이용하여 결정화 정도를 조사한다. 또한 Hall효과 측정시스템을 이용하여 캐리어농도, 이동도 등을 각 변수별로 전기적 특성변화에 대하여 분석한다. 또한, 태양전지용 흡수층으로 응용을 위하여 dark전도도 및 photo전도도를 측정하여 광감도에 대한 결과가 포함된다.

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Preparation of Solid Polymer Electrolytes by Ultraviolet Radiation and the Electrochemical Properties of Activated Carbon Supercapacitor Adopting Them (자외선 조사에 의한 고체 고분자 전해질의 제조와 이를 채용한 활성탄 수퍼커패시터의 전기화학적 특성)

  • Won, Jung Ha;Kim, Yong Joo;Lee, Young-Gi;Kim, Kwang Man;Kim, Jong Huy;Ko, Jang Myoun
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.16 no.2
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    • pp.91-97
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    • 2013
  • Solid polymer electrolyte films are prepared by ultraviolet radiation in the mixtures of an ionic liquid salt (1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, $EMIBF_4$) and solvent (acetonitrile (ACN) or propylene carbonate(PC)), and an oligomer (poly(ethylene glycol)diacrylate, PEGDA, 45-60 wt.%). Electrochemical properties of activated carbon supercapacitors adopting the solid polymer electrolyte films as a separator are also examined by cyclic voltammetry and impedance measurement techniques. As a result, the supercapacitor adopting the PEGDA as much as 45 wt.% exhibits a superior capacitance of $46Fg^{-1}$ at $20mVs^{-1}$. It seems that this is due to fast kinetics of ion conduction by sufficient film flexibility, which can be allowed by comparatively weak ultraviolet curing of small anount of the PEGDA.

Partial Oxidation of CH4 Using {0.7}Sr0.3Ga0.6Fe0.4O3-δ for Soild Oxide Fuel Cell (고체산화물 연료전지용 La0.7Sr0.3Ga0.6Fe0.4O3-δ계의 메탄부분산화반응)

  • Lee, Seung-Young;Lee, Kee-Sung;Lee, Shi-Woo;Kim, Jong-Won;Woo, Sang-Kuk
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.6 no.1
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    • pp.59-64
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    • 2003
  • We fabricated mixed ionic-electronic conducting membranes, $CH_4\;Using\;{0.7}Sr_{0.3}Ga_{0.6}Fe_{0.4}O_{3-\delta}$, by solid state reaction method for solid oxide fuel cell. The membranes consisted of single perovskite phase and exhibited high relative density, $>95\%$. We coated $La_{0.6}Sr_{0.4}CoO_{3-\delta}$ layer using screen printing method in order to improve surface reactivity of the $La_{0.7}Sr_{0.3}Ga_{0.6}Fe_{0.4}O_{3-\delta}$. As a result, the oxygen permeation flux of the coated $La_{0.7}Sr_{0.3}Ga_{0.6}Fe_{0.4}O_{3-\delta}$ showed higher value, $0.5ml/min{\cdot}cm^2\;at\;950^{\circ}C$ than the uncoated one. Higher oxygen permeation was observed in the porously coated Lao $La_{0.7}Sr_{0.3}Ga_{0.6}Fe_{0.4}O_{3-\delta}$membranes with larger grain sizes. Syngas, $CO+H_2$, was successfully obtained from methane gas, $CH_4$, using the $La_{0.6}Sr_{0.4}CoO_{3-\delta}$ coated $La_{0.7}Sr_{0.3}Ga_{0.6}Fe_{0.4}O_{3-\delta}$, with over $40\%\;of\;CH_4$ conversion and syngas yield. $La_{0.7}Sr_{0.3}Ga_{0.6}Fe_{0.4}O_{3-\delta}$ membrane was stable even when it was exposed to the reducing environment, methane, for 600 hrs at $950^{\circ}C$.