• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.315-315
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• 2010

결정질 실리콘을 포함하는 태양전지의 광전효율은 표면에 입사되는 태양광의 반사를 제외하면 흡수된 광자에 의해 생성되는 전자-정공쌍의 상대적인 비율인 내부양자효율에 의존하게 된다. 실제 생성된 전자-정공쌍은 기판재료의 결정상태와 전기광학적 물성 등에 의해 일부가 재결합되어 2차적인 광자의 생성이나 열로서 작용하고 최종적으로 전자와 정공이 완전히 분리되고 전극에 포집되어 실질적인 유효전류로 작용한다. 16% 이상의 고효율 결정질 실리콘 태양전지양산이 요구되고 있는 현실에서 광전효율 개선 위해 가장 우선적으로 고려되어야 할 변수는 입력 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘 표면반사율을 최소화하여 광흡수를 극대화하는 것이라 할 수 있다. 이의 해결을 위하여 대기와 실리콘표면 사이의 굴절률차이가 크면 클수록 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘의 광반사는 증가하기 때문에 상대적으로 낮은 굴절률의 $SiO_x$나 $SiN_x$와 같은 반사방지막을 광입력 실리콘표면에 증착하여 광반사율 저감공정을 적용하고 있다. 이와 더불어 결정질 실리콘표면을 화학적으로 혹은 플라즈마이온으로 50-100nm 직경의 바늘형 피라미드형상으로 texturing 함으로 광자들의 다중반사 등에 기인하는 광흡수율의 증가를 기대할 수 있기 때문에 태양전지효율 개선에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 이해된다. 본 실험에서도 고효율 다결정 실리콘 태양전지 양산공정에 적용 가능한 ICP-RIE기반 결정질 실리콘표면에 대한 texturing 공정기술을 연구하였다. Double Langmuir 플라즈마 진단시스템(DLP2000)을 적용하여 사용한 $SF_6$와 $O_2$ 개스유량과 챔버압력, 플라즈마 파워에 따른 이온밀도, 전자온도, 포화이온전류밀도, 플라즈마포텐셜의 공간분포를 모니터링하였고 texturing이 완료된 시료에 대하여 A1.5G 표준태양광스펙트럼의 300-1100nm 파장대역에서 반사율을 측정하여 그 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 간략히 정리하면 Si texturing에 가장 적합한 플라즈마파워는 100W, $SF_6/O_2$ 혼합비는 18:22, 챔버압력은 30mtorr 등이고 이에 상응하는 플라즈마의 이온밀도는 $2{\sim}3{\times}10^8\;ions/cm^3$, 전자온도는 14~15eV, 포화전류밀도는 $0.014{\sim}0.015mA/cm^2$, 플라즈마포텐셜은 38~39V 범위 등이었다. 현재까지 얻어진 최소 평균반사율은 14.2% 였으며 최적의 texturing패턴 플라즈마공정 조건은 이온에 의한 Si표면원자들의 스퍼터링과 화학반응에 의한 증착이 교차하는 플라즈마 에너지 및 밀도 상태인 것으로 해석된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.35-41
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• 2004

본 연구에서 사용된 방전 기체는 오염물의 제거 및 박막 표면 정제 등의 연구 분야에 응용되고 있는 질소 가스를 사용하였으며, 1차원 동심구 모델의 개발로 인하여, 접지 면적을 넓게 함에 따라 경방향으로의 플라즈마 분포가 중심축의 분포와 동일하다는 1차원적 가정이 적절하지 못하다는 Barnes 모델을 보완할 수 있었다. 일정한 인가 전압하에서는 입체각($\omega$)의 증가에 따라 질소 플라즈마를 구성하는 각 입자의 수밀도 분포, 전계 및 포텐셜이 감소함을 볼 수 있었다. 그러나 면적비가 증가하면서 구동 전극에서의 각 입자들의 움직임은 상대적으로 높은 전계로부터 더욱 활발하게 형성됨에 따라 직렬 연결된 블로킹 콘덴서에서 발생하는 자기 바이어스 전압은 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제15권4호
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• pp.236-241
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• 2012

일반적으로 그라파이트는 높은 결정성으로 인해 나노입자상으로 제조하기 어려우며 특히 표면에 친수성을 부여하기가 쉽지 않은 재료로 알려져 왔다. 본 연구에서는 박막 증착에 널리 활용되어 오던 펄스 레이저 어블레이션 기법을 액상에 적용하여 친수성이 부여된 그라파이트 나노입자를 합성하였다. 타겟으로는 그라파이트 로드를 사용하였으며 레이저 출력을 조절하며 액상에서 어블레이션을 실시한 결과 매우 높은 분산 안정성을 갖는 친수성 그라파이트 나노입자를 합성할 수 있었다. FT-IR 분석결과 합성된 친수성 그라파이트 나노입자는 카르복시기 및 카르보닐기 등이 나노입자의 형성과 동시에 표면에 도입된 것이 밝혀졌으며 이는 제타 포텐셜로도 확인할 수 있었다. 최종적으로 Polyethyleneglycol(PEG)과 컴포지트하여 아세톤 센서에 적용한 결과 기존의 카본 블랙 대비 우수한 감도를 나타내었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제9권4호
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• pp.199-206
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• 2011

다양한 건조밀도를 가진 압축벤토나이트의 수리전도도에 물의 염도가 미치는 영향이 조사되었다. 압축벤토나이트의 수리전도도는 벤토나이트의 건조밀도가 상대적으로 낮은 경우에만, 염도가 증가함에 따라 증가하였으며, 염도의 증가에 따른 수리전도도의 증가 정도는 벤토나이트의 건조밀도가 낮을수록 더 현저하였다. 건조밀도가 1.0 $Mg/m^3$ 및 1.2 $Mg/m^3$ 인 압축벤토나이트의 경우, 0.4 M NaCl 용액의 수리전도도는 탈염수의 경우에 비해 각각 7배 및 3배가 증가하였다. 그러나 1.4 $Mg/m^3$ 보다 큰 건조밀도를 가진 압축벤토나이트의 경우에는, 수리전도도에 미치는 염도의 영향이 크지 않았으며, NaCl의 농도가 0.04 M에서 0.4 M 인 범위에서는 거의 일정한 값을 유지하였다. 벤토나이트 시편을 탈염수로 미리 포화시키는 것은 수리전도도에 큰 영향을 미치지 않았다.

• 지질공학
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• 제16권3호
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• pp.255-263
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• 2006

지표가 불규칙한 지형에서 경사시추공을 이용한 단극-쌍극자 배열 전기비저항 토모그래피 탐사를 보면, 우리는 시추공안에 있는 전류원과 지표의 지형기복 사이의 최단거리에 위치한 전위전극에서의 극성변화, 지형기복에 따른 거리계수와 포텐셜의 변화 및 모델링에서 경사 시추공에 위치한 전극과 절점의 공간적인 불일치 등을 고려할 수 있다. 요소분할 방법은 시추공이 곡선이거나 경사져 있을 경우와 하나의 요소에 여러 개의 전극이 있을 때 각 전극에 대한 절점 좌표를 지정할 수 있기 때문에 매우 효과적인 방법이라고 본다. 시추공과 지형기복이 동일한 경사를 갖는 경우에서의 역산 결과는 매우 좋은 영상으로 나타났으며 최소자승근의 오차가 안정적으로 수렴되는 경향을 보였다.

• 공업화학
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• 제9권4호
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• pp.523-528
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• 1998

본 연구에서는 고체전해질셀 내에서 작업전극으로 사용된 $V_2O_5$의 전기화학적 특성을 알아보기 위해 YSZ를 고체전해질로 사용하여 전기화학셀(1-Butene+$O_2$, $V_2O_5{\mid}YSZ{\mid}Ag$, $O_2$)을 구성하였다. 상대전극인 Ag는 소성에 따라 sintering이 일어나고 $3{\mu}m$ 이상의 기공을 갖는 구조를 얻었다. 작업전극은 소성조건에 따라 부분산화반응에 영향을 주는 (010)면이 발생되었다. $V_2O_5$의 1-부텐에 대한 주요생성물은 부타디엔이었고 SEP (solid electrolyte potentiometry) 기술을 이용하여 작업전극상에 흡착된 화학종의 화학포텐셜을 측정하였다. 가스조성에 따른 개로전위 (OCV; open circuit voltage)를 측정하여 표면 산소종에 혼합전위의 발생을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.269-269
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• 2010

현재 화석연료의 부족으로 인한 에너지 수급의 불균형, 자연환경의 파괴로 인해 대체에너지 개발이 절실히 요구되고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 방안으로 태양전지에 대한 관심이 높아지고 있다. 기존 결정형 실리콘 태양전지와 비교해 화합물 반도체를 기반으로 한 박막형 태양전지는 친환경적인 제품이면서 제조원가를 절감시킬 수 있고, 반영구적인 수명 및 값싼 기판을 활용할 수 있는 장점으로 인해 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 실험에서는 Co-sputtering법으로 제작된 $CuInSe_2$(CIS)를 광활성층으로 한 박막형 태양전지에서 실온 ${\sim}550^{\circ}C$의 다양한 온도에서 후열 처리된 CIS 박막들의 전기적, 구조적, 광학적인 특성들을 분석하였다. 제작된 박막들 가운데 Hall Effect 측정결과 $550^{\circ}C$에서 후열 처리된 박막이 가장 높은 1.227E+22(/$cm^3$)의 캐리어 농도와 1.581(cm/$V{\cdot}s$)의 홀 이동도를 가지며, 3.092E-4(${\Omega}{\cdot}cm$)의 가장 낮은 비저항 값을 갖는 것으로 나타났다. EFM 측정결과 열처리 하지 않은 박막에 비해 후열처리된 CIS 박막의 전도성이 전체적으로 높아졌다. 특히, $550^{\circ}C$에서 후열 처리된 박막의 표면은 전체적으로 전기 전도성이 높은 결정립들이 골고루 분포하며 가장 높은 표면 포텐셜 에너지 값을 갖는 것으로 나타났다. 박막들의 구조적 특성을 분석하기 위해 SEM과 XRD를 측정한 결과, $350^{\circ}C$에서 후열 처리된 박막들은 열처리 되지 않은 박막과 비교해 표면형상 변화가 일어났으며, $550^{\circ}C$에서 후열 처리된 CIS 박막들은 $CuInSe_2$(112) 방향이 향상된 chalcopyrite-like 구조를 가지면서 박막 밀도가 높고 결정립의 크기가 증가된 것을 확인하였다. 이는 박막 성장시 기판온도의 상승으로 CIS 박막 내에서 셀레늄의 확산과 상호작용으로 3원 화합물이 재결정화되어 구조적인 특성향상에 기여하였기 때문이다. 결론적으로 본 연구는 CIS 광활성층에서 후열 처리의 효과들 뿐만아니라 박막 증착시 co-sputtering법을 이용함으로써 증착시간의 감소 및 대면적화와 대량생산으로도 적용 가능함을 제시하고자 한다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.503-508
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• 2023

트립탄 유도체는 급성 편두통을 치료하는 물질로 크로마토그래피, 전기화학, 분광학 및 모세관 전기영동학 등의 분석법과 관련된 연구가 많이 진행되었다. 최근 분석화학자들의 약물 분석과 생물학적 중요성에 대한 근본적인 문제 해결에 더욱 관심이 깊어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 트립탄 유도체의 분자단위 수준의 구조적 특성을 알아보기 위하여 HyperChem8.0의 반경험적 PM3 방법을 이용하여 수마트립탄, 리자트립탄, 나라트립탄 그리고 엘레트립탄의 전체에너지, 밴드갭, 정전포텐셜, 전하량을 계산하여 각 유도체의 분자 구조적 변화에 따른 화학적 특성을 조사하였다. 본 연구의 결과 수마트립탄, 나라트립탄 그리고 엘레트립탄의 경우 황 원자에 결합된 산소와 질소 원자를 중심으로 화학작용이 진행될 것으로 예상된다. 또한, 황원자가 없는 리자트립탄의 경우는 5원헤테로 고리화합물의 17, 19번 질소에서 화학작용이 진행될 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권4호
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• pp.18-25
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• 2005

동전기-펜턴 공정에서 전해질의 농도와 이온세기가 공정효율에 미치는 영향을 파악하기 위하여, 세 가지 전해질(NaCl, $KH_2PO_4,\;MgSO_4$)을 대상으로 전기삼투유량의 변화와 phenanthrene의 분해율을 살펴보았다. 전해질의 농도가 증가할 수록 낮은 전압경사를 나타냈는데, 이는 전해질의 농도 증가에 따라 토양 내의 이온 농도가 증가해 전표가 증가하였기 때문이다. 전해질의 농도가 증가할수록 전기삼투유량은 감소하였는데, 이는 전해질의 농도가 증가할수록 제타포텐셜과 확산이중층의 두께가 감소함으로써 전기삼투유량이 감소하였기 때문이다. 전기삼투유량은 전해질의 종류 에 따라 차이가 거의 없었으며, 이온의 세기에 주로 의존하였다 높은 전기삼투유량에서는 과산화수소와 오염물의 잦은 접촉기회에 기인하여 높은 제거율을 나타내었다. 총 전력소비량은 전해질이 첨가되지 않았을 경우가 0.5 M 일 때 보다 약 10-30배 높았다.0.5 M의 경우 낮은 전력소비량을 나타내었지만, 낮은 전기삼투유량에 기인하여 제거율이 낮게 나타났다. 동전기-펜턴 공정의 최적 전해질 농도 결정시 전력소비량과 제거율을 복합적으로 고려하는 것이 바람직하다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권6호
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• pp.649-656
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• 2011

자동차용 리튬이온전지(lithium-ion batteries)의 성능향상 및 효과적인 셀 설계를 위한 준 2 차원 (pseudo-2-dimension) 해석 모델을 개발하였다. 전지 내부에 리튬, 리튬이온, 전자의 거동 및 계면에서 전해질과 활물질의 리튬이온 농도와 전기적 포텐셜 차이에 의한 전기화학 반응량 등을 계산할 수 있는 $Newman^{(1,2)}$ 모델을 기반에 변수 추정을 위한 최적화 기능을 추가하였다. 이 전기화학모델을 이용해 설계 변수, 재료의 물성 값 등의 의한 충/방전 특성을 계산할 수 있으며, 위치와 시간에 따른 전위, 농도, 생성전류량 등을 알 수 있다. 역으로 최적화 기능을 이용하여 실험에서 얻은 충/방전 곡선과 계산 값의 오차를 최소화하는 방법으로 측정이 어려운 물성값 추정이 가능하며 이를 이용하여 셀 성능 열화에 영향을 주는 변수 및 열화도를 예측할 수 있다. SB 리모티브에서 측정된 열화 과정의 방전 곡선들을 이용하여 최적화 해석을 수행하여 전지의 반복수명열화가 음극 및 양극활물질의 반응면적 및 전해질에 확산계수의 열화에 의한 것임을 알 수 있었다.