• 제목/요약/키워드: 흡수 스펙트럼 분석

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다결정 실리콘 태양전지용 웨이퍼의 물성과 태양전지 발전효율 상관관계 연구

  • 이명복;송규호;류한희;이형민;배소익
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.382-382
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    • 2011
  • 보다 저렴한 다결정 실리콘 웨이퍼를 사용한 다결정 실리콘 태양전지의 발전효율개선을 위해서는 태양광스펙트럼의 표면 흡수기구를 최적화하고, 전자-정공쌍의 생성극대화 및 재결합 기구 제어를 통한 전하운바자들의 안정적인 분리와 전극으로의 효율적인 수집이 필수적인다. 현재 양질의 다결정 실리콘 웨이퍼에 기반한 다결정 실리콘 태양전지 양산공정에서 16~17% 발전효율이 이루어지고 있으며 18% 이상의 발전효율을 얻기 위해서는 보다 더 우수한 품질의 다결정 실리콘 웨이퍼가 요구된다. 본 연구에서는 15.5~16.5% 대역의 평균 발전효율을 갖는 15.6 cm${\times}$15.6 cm 크기 고효율 다결정 실리콘 태양전지 전면의 전자발광(EL : electroluminescence)데이터로부터 효율기여도가 높은 위치와 상대적으로 기여도가 낮은 위치들을 선정하여 380~1050nm 파장대역의 광선속에 대해 국부적인 외부양자효율(EQE : external quantum efficiency)을 측정하고 투과전자현미경(TEM : tunneling electron microscope) 등을 활용하여 결정방향 등에 기인하는 양자효율 악화기구를 분석하였다. 결론적으로 15%대의 상대적으로 낮은 발전효율을 보이는 태양전지들은 300~600 nm 단파장 영역에서 양자효율이 상대적으로 낮은 저급한 결정성의 웨이퍼에 기인하고 16.5%이상의 높은 발전효율을 갖는 태양전지들은 단파장영역에서 높은 양자효율을 갖는 영역이 수광면적의 80~90%를 차지하는 것으로 밝혀졌다. 이와 더불어 15%대의 발전효율을 갖는 태양전지에서는 600~1100 nm 파장대역에서 상대적으로 악화된 양자효율을 갖는 저급한 결정성 영역이 30~40%를 차지하였으나 16.5%대역의 고효율 태양전지에서는 저급한 결정성 영역이 5~10%를 차지하여 대조를 보였다. 따라서 18%이상의 높은 발전효율을 갖는 다결정 실리콘 태양전지의 양산을 위해서는 양자효율이 우수한 양품의 웨이퍼를 기반으로 표면 texturing을 통해 평균 태양광 흡수율을 90%이상으로 개선하고, 보다 미세한 프론트 전극패턴을 통해 수광면적을 개선하고 선택적인 에미티공정 기술 등을 적용할 필요가 있음을 제안하고자 한다.

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금속-니트로실 착물 (제 2 보) : 디니트로실 텅스텐(O) 착물의 합성과 특성 (Metal-Nitrosyl Complexes(II) : Synthesis and Characterization of Dinitrosyltungsten(O) Complexes)

  • 오상오;모성종
    • 대한화학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.906-913
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    • 1992
  • 실온에서 $WCl_6$$WNaNO_2$ 및 산성화시킨 $WFeSO_4$의 환원성 니트로실화 반응을 통해 다핵 화합물인 [{$W(NO)_2Cl_2$}$_n$]을 합성하였다. 이 [{$W(NO)_2Cl_2$}$_n$]와 한자리 및 두자리 리간드를 반응시켜 비교적 높은 수득률(70$\sim$90%)로 중성의 단핵 화합물인 [$W(NO)_2Cl_2L_2$(or L-L)]을 얻었다. 배위 리간드로는 3,5-lutidine, ${\gamma}$-cyanopyridine, 1,2-phenylenediamine, 1,10-phenanthroline, sym-diphenylethylenediamine, 9,10-phenanthrenequinone, 1,3-bis(diphenylphosphino)propane, 1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene 및 8-hydroxyquinoline을 사용하였다. 합성한 디니트로실텡스텐 착물은 원소분석과 적외선, 핵자기 공명 및 전자 흡수 스펙트럼 등을 이용해서 그 특성을 조사하였으며 이들 분광학적 결과로써 모든 화합물의 기하학적 구조가 $C_{2v}$ 대칭인 cis-dinitrosyl-trans-dichloro-cis-$L_2$의 구조임을 확인하였다.

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고속 고분해 테라헤르츠 시간영역 분광기 (High-Speed High-Resolution Terahertz Time-Domain Spectrometer)

  • 김영찬;김기복;이대수;이민우;안재욱
    • 한국광학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.370-375
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    • 2008
  • 본 논문에서 비동시성 광샘플링(asynchronous optical sampling; AOS) 방식을 이용하는 고속 고분해 테라헤르츠 시간영역 분광(terahertz time domain spectroscopy; THz-TDS)을 시연한다. 모터로 구동되는 선형 스테이지를 사용하지 않고, 약간 다른 반복 주파수를 갖는 두 대의 펨토초 레이저를 각각 테라헤르츠파 발생과 검출에 사용하여 고속으로 10 ns의 시간축 상의 신호를 획득하고 fast Fourier transformation(FFT)을 통하여 100 MHz의 주파수 분해능을 갖는 고분해 분광을 구현한다. Cross-correlation 방법에 의해 시간 분해능은 278 fs으로 측정되었다. 또한, 본 분광기를 이용하여 수증기의 투과 스펙트럼을 측정하고 흡수선들을 분석하였다.

벤토나이트에 첨가한 은 이온에 의한 아이오딘 이동 저지 메커니즘 규명을 위한 X-선 흡수 스펙트라 분석 (X-ray Absorption Spectra Analysis for the Investigation of the Retardation Mechanism of Iodine Migration by the Silver Ion Added to Bentonite)

  • 김승수;김민규;백민훈;최종원
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.201-205
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    • 2010
  • 고준위방사성폐기물에서 유출되어 나오는 아이오딘의 이동을 저지하기 위하여 은을 흡착시킨 벤토나이트 블록에 NaI 용액을 흘려주었을 때 대부분의 아이오딘이 흡착되었다. 이 은이온에 의한 아이오딘의 저지 메커니즘을 상세히 조사하기 위하여 아이오딘과 접촉하기 전후의 은이 흡착된 벤토나이트의 X-ray Absorption Near Edge Structure (XANES)와 Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS) 스펙트 럼과 표준물질로서 AgO, $Ag_2O$, AgI의 스펙트럼을 비교하였다. 그 결과, 벤토나이트에 흡착되었던 은이 떨어져 나와 AgI 침전 클러스터를 형성함으로서 아이오딘의 이동이 지연되는 것으로 생각된다.

정공 전달물질 및 적색발광 물질이 곁사슬에 포함된 비공액 고분자의 합성과 특성 분석 (Synthesis and Characterization of Non-Conjugated Polymers with Hole-Conductor and Red-Emitter in Side-Chain)

  • 심나영;이후성
    • 폴리머
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    • 제29권5호
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    • pp.486-492
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    • 2005
  • 적색을 낼 수 있는 물질을 만들기 위해 비공액 주사슬로 되어 있는 고분자의 곁사슬에 스티렌 분자가 연결되어 있는 트리페닐아민, 반응성 있는 작용기를 가진 아미노벤즈알데히드 그룹, 및 PM(4-(dicyanomethylene)-2-(tertbutyl)4H-pyran) 그룹을 도입하였다. 이 고분자의 전자 흡수 스펙트럼은 용액과 필름 상태에서 비슷하였다. 모든 고분자는 전기화학적으로 활성을 보였으며, 전기 발광 소자를 작동하였을 때 700nm 근처에서 적색을 보였다. $ITO/PPV/P5-PM/BCP/Alq_3/Al$으로 구성된 소자는 $50mA/cm^2$의 낮은 전류 밀도에서 $120cd/m^2$의 밝기를 보였으며, 외부 양자 효율은 $0.67\%$를 나타내었다. 발광 고분자 층에서의 균형있는 전하의 재결합을 유도하여 소자의 발광 효율을 높일 수 있었다. 이중 기능성(bifunctionalized)을 도입함으로써 적색 발광을 내면서 효율이 높은 발광 고분자를 개발하였다.

반쪽 금속 호이슬러 화합물 Mn3Ga의 연 X선 방사광 분광 연구 (Soft X-ray Synchrotron-Radiation Spectroscopy Study of Half-metallic Mn3Ga Heusler Alloy)

  • 성승호;이은숙;김현우;김대현;강정수
    • 한국자기학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.185-189
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    • 2016
  • 이 연구에서는 방사광을 이용한 연 X-선 흡수 분광법(soft X-ray absorption spectroscopy: XAS)과 광전자 분광법(photoemission spectroscopy: PES) 을 이용하여 반쪽금속 반강자성체 후보 물질인 $Mn_3Ga$ 호이슬러 화합물의 전자구조를 연구하였다. 이 연구에 사용된 시료는 full-Heusler $Mn_3Ga$로 ball milling 후 열처리하지 않은 시료와 ball milling 후 $400^{\circ}C$에서 열처리한 두 시료를 사용하였다. XAS 분석에 의하면 $Mn_3Ga$에서 Mn 이온들의 원자가는 $Mn^{2+}$ 상태임을 알 수 있었으며, 국소적으로 팔면체 대칭성을 가진 Mn 이온들과 사면체 대칭성을 가진 Mn 이온들이 섞여 있음을 알 수 있었다. 그리고 $Mn_3Ga$의 가전자띠 PES 스펙트럼은 전자구조 계산에 의한 반쪽 금속성 상태밀도와 대체로 유사함을 발견하였다.

(感光性 高分子에 關한 硏究 VII) Cinnamoylated Polymers의 光增感 硬化反應機構 ((Photosensitive Polymers VII) Mechanism of Photosensitized Curing Reaction of Cinnamoylated Polymers)

  • 김광섭;심정섭
    • 대한화학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.166-174
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    • 1966
  • cinnamoylated photosensitive polymer의 광증감 경화반응기구를 반응속도론적으로 연구했다. Cinnamic acid(C)와 증감제(S)의 first excited singlet and lowest triplet energy level diagram과 증감제의 농도증가에 따른 sensitivity의 포화 등의 사실로부터 이 반응의 주요과정은 C와 S의 광 energy흡수에 의한 $C^{*(1)}$$S^{*(1)}$로의 여기, $S^{*(1)}{\to}S^{*(3)}$ intersystem crossing, S의 excimer 형성, $S^{*(3)}{\to}C^{*(3)}$ energy transfer 그리고 $C^{*(3)}$와 C의 termination 등임을 가정하고 다음 반응속도를 구했다. $-\frac{d[C]}{dt} = \frac{K_1[C]}{K_2 + [C]}[\frac{I^c_{abs}}{K_3 + [S]} + \frac{K_4[C]}{(K_5 + [C])(K_6 + [S])}(I^s_{abs} + \frac{K_7I^c_{abs}[S]}{K_8 + [S]})]$ $I^c_{abs}$$I^s_{abs}$ ;C 및 S의 광흡수율 $K_n$;상수 적외선 흡수스펙트럼 분석의 결과, Cinnamoyl 에스테르화도와 sensitivity의 관계 및 증감제의 농도와 sensitivity의 관계에 대하여 발표된 실험 data는 윗식을 만족시키므로 가정한 반응기구에 대한 뒷받침을 얻었다.

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CsI(Li) 단결정의 섬광특성 (Scintillation Characteristics of CsI(Li) Single Crystals)

  • 이우교;도시홍;노태익;김완;강희동;문병수
    • 센서학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.359-367
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    • 1999
  • CsI에 lithium을 활성제로 0.02, 0.1, 0.2 및 0.3 mole% 첨가한 CsI(Li) 단결정을 Czochralski 방법으로 육성하였다. 육성한 CsI(Li) 단결정의 격자구조는 bcc구조였으며, 격자상수 $a_o$ 값은 $4.568\;{\AA}$이었다. CsI(Li) 단결정의 흡수단은 245 nm이였으며, 흡수단으로 여기 시킨 발광스펙트럼의 파장범위는 $300{\sim}600\;nm$이었고 중심파장은 425 nm이었다. Li 농도를 0.2 mole% 첨가한 경우 에너지 분해능은 $^{137}Cs$(662 keV)에 대해서는 14.5%, $^{54}Mn$(835 keV)에 대해서는 11.4%이었고 $^{22}Na$의 511 keV와 1275 keV에 대한 에너지 분해능은 각각 17.7%와 7.9% 이었다. 그리고, $\gamma$선 에너지와 에너지 분해능 사이의 관계식은 ln (FWHM%) = -0.893lnE + 8.456이였으며, 에너지 교정곡선은 ${\log}E_r=1.455\;{\log}(ch.)-1.277$이었다. Li를 0.2 mole% 첨가한 CsI(Li) 단결정의 인광감쇠시간은 실온에서 0.51 s이었고, 일정비율 시간분석법(CFT:constant-fraction timing method)으로 측정한 시간분해능은 9.0 ns 이었다.

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모세관 셀을 이용한 수용액 내 악티나이드 화학종의 고감도 검출 (A Sensitive Detection of Actinide Species in Solutions Using a Capillary Cell)

  • 조혜륜;박경균;정의창;송규석
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.109-114
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    • 2009
  • 1.0m 길이의 광 경로를 가진 액체 광도파 모세관 셀(LWCC, Liquid Waveguide Capillary Cell)을 이용하여 악티나이드 원소 중 몰흡광계수가 작은 우라늄 6가 (U(VI)) 및 플루토늄 5가 (Pu(V)) 이온의 흡수스펙트럼을 측정하고, 검출한계를 조사하였다. 방사성 동위원소인 플루토늄을 분석하기 위하여 LWCC를 글로브 박스 내부에 설치하였고, 광섬유를 이용하여 상용의 분광광도계에 연결하였다. 이 분광장치를 이용하여 측정한 U(VI), Pu(V)의 몰흡광계수는 각각 8.14${\pm}$0.07 (414 nm), 17.00${\pm}$0.16 (569 nm) $M^{-1}cm^{-1}$이고, 검출한계는 각각 0.74, 0.35 ${\mu}$M이다. 측정한 검출한계는 분광광도계에 일반적으로 장착할 수 있는 1.0 cm 광 경로의 석영 셀을 이용하는 경우와 비교하여 30 배 이상 개선된 값이다. 이 분광장치를 Pu(VI)의 가수분해 반응 측정에 적용하여 Pu(VI)의 환원에 의해 생성되는 미량의 Pu(V)을 검출할 수 있었고, 미량으로 존재하는 Pu(V) 화학종이 Pu(VI) 가수분해 화학종의 형성상수를 측정할 때 오차의 원인으로 작용할 수 있음을 확인하였다.

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수원 화령전 운한각 단청시편의 교착제 분석 (Analysis of Binding Media in Dancheong Sample from Unhangak Hall of Hwaryeongjeon Shrine, Suwon)

  • 박종서;이선명;문성우;강영석
    • 보존과학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.245-254
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    • 2021
  • 수원 화령전 운한각의 단청기법 조사를 위해 단청시편의 유기물 성분을 분석하였다. 분석 대상은 운한각 내합 주변의 주홍과 금 단청시편이며, IR과 열분해/GC/MS분석법을 사용하였다. 분석 결과 IR에서는 C-O, C=O, OH에 해당하는 흡수peak가 나타났으나, 아교, 옻, 건성유와는 다른 스펙트럼을 보였다. 온라인메틸화 후 열분해/GC/MS 분석에서 methyl 7-(2,3-dimethoxyphenyl)heptanoate 등 옻에서 기인하는 성분과 nonanedioic acid, dimethyl ester 등 건성유에서 기인하는 성분이 검출되었다. 이로부터 단청에 옻과 건성유가 사용되었을 것으로 추정되었다. 아교 등 동물성 교착제에서 기인할 수 있는 1H-pyrrole, 3-methyl도 소량 검출되었다. 유기물의 탄소연대는 17세기 말~20세기 초로 나타났다. 단청에서 옻이 검출된 것은 처음으로 문헌상으로만 전해지는 옻칠 단청의 실체를 파악할 수 있는 자료가 될 것으로 기대된다.