• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.428-428
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• 2013

Red color light emitting diodes were fabricated using CdSe/CdS/ZnS quantum dots (QDs). Patterned indium-tin-oxide (ITO) was used as a transparent anode, and oxygen plasma treatment on a surface of ITO was performed. Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) was spin coated on the ITO surface as a hole injection layer. Then CdSe/CdS/ZnS QDs was spin coated and thermal treatment was performed for the cross-linking of QDs. TiO2 was coated on the QDs as an electron transport layer, and 150 nm of aluminum cathode was formed using thermal evaporator and shadow mask. The device shows a pure red color emission at 606 nm wavelength. Device characteristics will be presented in detail.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.451-451
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• 2012

Instead of a highly toxic CdSe and ZnScore-shell,InP/ZnSecore-shell quantum dots [1,2] were investigated as an active material for quantum dot light emitting diode (QD-LED). In this paper, aquantum dot light-emitting diode (QDLED), consisting of a InP/ZnS core-shell type materials, with the device structure of glass/indium-tin-oxide (ITO)/PEDOT:PSS/Poly-TPD/InP-ZnS core-shell quantum dot/Cesium carbonate(CsCO3)/Al was fabricated through a simple spin coating technique. The resulting InP/ZnS core-shell QDs, emitting near blue green wavelength, were more efficient than the above CdSe QDs, and their luminescent properties were comparable to those of CdSe QDs.Thebrightness ofInP/ZnS QDLED was maximumof 179cd/m2.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.378-378
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• 2011

본 연구에서는 ZnO 나노선 기판을 제작하여 그 위에 밴드갭이 낮은 물질인 CdS, CdSe를 증착시킨 후 p-type 반도체 물질인 CuSCN을 증착시켜 안정성이 향상된 양자점 감응형 태양전지를 제작하였다. ZnO 나노선 기판은 투명한 FTO 기판 위에 ZnO를 진공증착시켜 seed layer를 제작하고 그 위에 $10{\mu}m$정도의 길이의 나노와이어를 성장시킨 후, 밴드갭이 낮은 CdS, CdSe 물질과의 다중접합을 이용하여 제작하고, 이러한 나노선 구조위에 chemical solution deposition을 이용하여 ${\beta}$-CuSCN을 형성시켰다. 양자점 감응형 태양전지는 ZnO 나노선을 photoanode로 이용하고 ZnO 나노선은 암모니아수와 아연염을 이용한, 비교적 저온의 수열합성법을 통해 합성하였고, sensitizer로 쓰인 CdS, CdSe 물질은 CBD방식을 통하여 합성된 나노선 위에 in-situ로 접합시켰다. 또한, 기존의 액체전해질을 이용한 양자점 감응형 태양전지의 안정성을 향상시키기 위해 p-type의 반도체 물질인 CuSCN물질을 propyl sulfide를 이용, ${\sim}80^{\circ}C$의 열을 가하여 in-situ 방식으로 다공성 구조에 효율적으로 접합이 가능하도록 deposition하였다. 일반적으로, CuSCN film은 홀 전도체로서의 장점을 지닌 반면, 전도성이 낮은 단점이 있기 때문에 이를 향상시키기 위해서 첨가제를 이용, 농도에 따라서 전도도가 향상되고 셀의 성능이 향상되는 것을 확인하였다. 이와 같이 합성된 구조는 주사전자현미경(SEM), X-선 회절(XRD), 솔라시뮬레이터 등의 분석장비를 이용하여 태양전지로서의 특성을 분석하였다. 또한 안정성 평가를 위하여 시간에 따른 셀의 특성변화도 비교하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권3호
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• pp.856-862
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• 2013

The photoanode electrode of $TiO_2$ nanotubes (NTs) anchored with ZnS/CdSSe/CdS quantum dots (QDs) was prepared by anodization of Ti metal and successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) procedure. The tuning of the band gap of CdSSe was done with controlled composition of Cd, S, or Se during the SILAR. A ladder-like energy structure suitable for carrier transfer was attained with the photoanode electrode. The power conversion efficiency (PCE) of our solar cell fabricated with the regular array of $TiO_2$ NTs anchored with CdSSe/CdS or CdSe/CdS QDs [i.e., (CdSSe/CdS/$TiO_2NTs$) or (CdSe/CdS/$TiO_2NTs$)] was PCE = 3.49% and 2.81% under the illumination at 100 mW/$cm^2$, respectively. To protect the photocorrosion of our solar cell from the electrolyte and to suppress carrier recombination, ZnS was introduced onto CdSSe/CdS. The PCE of our solar cell with the structure of a photoanode electrode, (ZnS/CdSSe/CdS/$TiO_2$ NTs/Ti) was 4.67% under illumination at 100 mW/$cm^2$.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.671-671
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• 2013

실리콘 태양전지와 박막형 태양전지의 뒤를 이어, 제3세대로 분류되는 양자점 감응형 태양전지(QDSC)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 태양전지의 TCO로는 주로 ZnO, TiO2가 대부분 사용되고 있으며, 양자점 물질로는 CdS, CdSe, CdTe, PbS, PbSe 등의 카드뮴 및 납을 주 성분으로 하는 물질들에 대한 연구만 중점적으로 이루어지고 있는 실정이다. 이런 물질들은 현재까지 알려진 한도 내에서는 QDSC 효율 중 가장 좋은 효율을 나타내고는 있으나 이런 타입의 QDSC가 상용화된다면 환경에 노출되었을 때에 미치는 악영향이 매우 큰 중금속 물질들로 이루어져 있어, 이를 극복할 수 있는 친환경 성분의 물질에 대한 연구 또한 필요한 시점이다. 따라서 본 연구에서는 CdS를 대체할 수 있는 물질로 Ag2S를 선정, 이에 대한 연구를 진행하였다. Ag2S는 밴드갭이 1.1eV의 물질로, CdS의 2.3 eV와 비교해 상당히 작은 밴드갭을 가져 월등히 넓은 영역에서 빛을 흡수할 수 있다는 장점을 가지고 있으며, 동시에 이로 인한 전자-정공 재결합이 빨라 태양전지로 제작시에 Voc가 낮게 형성된다는 단점도 가지고 있다. 태양전지에 사용된 TCO물질은 ZnO 나노선을 사용했으며, 본 연구실에서 기존에 개발한 수열합성법을 통해 제작하였다. 이를 활용하여 최종적으로 제작한 태양전지의 효율은 CdS/ZnO QDSC가 1.2%, Ag2S/ZnO QDSC가 1.2%로 동일한 성능을 나타냈으며, CdS를 대체할 물질로 Ag2S의 가능성을 보여준 결과라 할 수 있다.

• 한국분말재료학회지
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• 제29권6호
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• pp.453-458
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• 2022

We successfully synthesize water-dispersible CTAB-capped CdSe@ZnS quantum dots with the crystal size of the CdSe quantum dots controlled from green to orange colors. The quenching effect of Fe(DTC)₃ is very efficient to turn off the emission light of quantum dots at four molar ratios of the CdSe quantum dots, that is, the effective covering the surface of quantum dots with Fe(DTC)₃. However, the reaction with Fe(DTC)₃ for more than 24 h is required to completely realize the quenching effect. The highly quenched quantum dots efficiently detect nitric oxide at nano-molar concentration of 110nM of NO with 34% of recovery of emission light intensity. We suggest that Fe(DTC)₃-hybridized CdSe@ZnS quantum dots are an excellent fluorescence resonance energy transfer probe for the detection of nitric oxide in biological systems.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.384-384
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• 2011

양자점 감응형 태양전지는 염료감응형 태양전지와 비슷한 구조를 가지지만, 유기물 염료를 대신하여 무기물 양자점을 사용함으로서 기존 유기물 염료가 가지는 한계점을 극복할 수 있다. 양자점을 광감응 염료로 사용하는 경우 양자제한효과(quantum confinement effect)에 의해 양자점의 사이즈조절만으로 밴드갭을 조절할 수 있어 광학적 특성 조절이 용이하며, 유기물 염료보다 광흡수 능력도 뛰어나다. 더불어, 하나의 광자를 흡수하여 두개 이상의 전자-정공쌍을 만들 수 있는(multiple exciton generation) 가능성이 있어 기존 태양전지가 가지는 이론적 한계효율(Shockley-Queisser limit)을 뛰어넘을 수 있다. 본 연구에서는 고효율의 양자점 감응형 태양전지 개발을 위해, ZnO 나노선 구조에 CdS, CdSe 양자점을 증착한 CdSe/CdS/ZnO 나노선 헤테로구조를 수열합성법으로 합성하였다. 증착한 CdSe/CdS 양자점이 태양광의 가시광 전 영역을 흡수하여 전자-정공을 생성하며, 세 물질 간의 밴드구조를 통해 양자점에서 생성된 전자가 ZnO 나노선으로 포집되고, 바닥전극으로 직접연결이 되어있는 1차원의 나노선 구조를 통해 전자를 효율적으로 운반할 수 있다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.400-403
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• 2012

$Cu_2ZnSnSe_4$(CZTSe) is emerged as a promising material for thin-film solar cells because of non-toxic, inexpensive and earth abundant more than $Cu(In,Ga)Se_2$ materials. For fabricating compound semiconductor thin-film solar cells, CdS is widely used for a buffer layer which fabricated by a chemical bath deposition method (CBD). Through the experiment, we controlled deposition temperature and mol ratio of solution conditions to find the proper grain 크기 and exact composition. The optimum CdS layers were characterized in terms of surface morphology by using a scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscope (AFM). The optimized CdS layer process was applied on CZTSe thin-films. The thickness of buffer layer related with device performance of solar cells which controlled by deposition time. Local surface potential of CdS/CZTSe thin-films was investigated by Kelvin probe force microscopy (KPFM). From these results, we can deduce local electric properties with different thickness of buffer layer on CZTSe thin-films. Therefore, we investigated the effect of CdS buffer layer thickness on the CZTSe thin-films for decreasing device losses. From this study, we can suggest buffer layer thickness which contributes to efficiencies and device performance of CZTSe thin-film solar cells.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.152-153
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• 2006

The new approach to buffer layer design for CIGS solar cells that permitted to reduce the buffer absorption losses in the short wavelength range and to overcome the disadvantages inherent to Cd-free CIGS solar cells was proposed. A chemical bath deposition method has been used to produce a high duality buffer layer that comprises thin film of CdS and Zn-based film. The double layer was grown on either ITO or CIGS substrates and its morphological, structural and optical properties were characterized. The Zn-based film was described as the ternary compound $ZnS_x(OH)_y$. The composition of the $ZnS_x(OH)_y$ layer was not uniform throughout its thickness. $ZnS_x(OH)_y$/CdS/substrate region was a highly intermixed region with gradually changing composition. The short wavelength cut-off of double layer was shifted to shorter wavelength (400nm) compared to that (520 nm) for the standard CdS by optimization of the double buffer design. The results show the way to improve the light energy collection efficiency of the nearly cadmium-free CIGS-based solar cells.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2008년도 추계학술발표대회 및 제15회 신소재 심포지엄
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• pp.17.2-17.2
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• 2008