• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.138-139
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• 2007

In this paper, we have studied the optical properties of $TiO_2$ thin film by adding the additives of PEG, PEO and both of them. As a variable amount of additives was added into $TiO_2$, the transmittance of $TiO_2$ thin film was decreased. When the 20 wt% of additives mixed with PEG and PEO was added into $TiO_2$, the transmittance of $TiO_2$ thin film showed higher than that of 10 wt% of additives mixed with PEG and PEO. As a results, we could conclude that the additives makes pore in $TiO_2$ thin film and it improves the transmittance of $TiO_2$ thin film.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제10권3호
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• pp.313-320
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• 2019

In this study, cobalt diselenide ($CoSe_2$) and the composites ($CoSe_2@RGO$) of $CoSe_2$ and reduced graphene oxide (RGO) were synthesized by a facile hydrothermal reaction using cobalt ions and selenide source with or without graphene oxide (GO). The formation of $CoSe_2@RGO$ composites was identified by analysis with X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM). Electrochemical analyses demonstrated that the $CoSe_2@RGO$ composites have excellent catalytic activity for the reduction of $I_3{^-}$, possibly indicating a synergetic effect of $CoSe_2$ and RGO. As a consequence, the $CoSe_2@RGO$ composites were applied as a counter electrode in DSSC for the reduction of redox couple electrolyte, and exhibiting the comparable power conversion efficiency (7.01%) to the rare metal platinum (Pt) based photovoltaic device (6.77%).

• 대한금속재료학회지
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• 제48권5호
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• pp.449-455
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• 2010

To enhance the efficiency of dye sensitized solar cells, we proposed crystalline anatase-$TiO_{2}$ by using a low temperature process ($150^{\circ}C{\sim}250^{\circ}C$). We successfully fabricated 30 nm-$TiO_{2}$ at a fixed atomic layer deposition condition of 1.0 sec of TDMAT pulse, 20 sec of TDMAT purge, 0.5 sec of H$_{2}$O pulse, and 20 sec of H$_{2}$O purge. In order to examine the microstructure, phase, and band-gap of the TiO$_{2}$ respectively, we employed a Nano-Spec, transmission electron microscope, high resolution XRD, Auger electron spectroscopy, scanning probe microscope, and UV-VIS-NIR. We were able to fabricate a crystalline anatase-phase of 30 nm-TiO$_{2}$ successfully at temperatures above $180^{\circ}C$. Our results showed that our proposed low temperature ALD process (below $200^{\circ}C$) might be applicable to glass and flexible polymer substrates.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권9호
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• pp.2531-2536
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• 2010

Density functional theory (DFT) and time-dependent DFT (TD-DFT) calculations have been employed to investigate the molecular structures and absorption spectra of two dyes containing diphenylaniline and 4-diphenylamino-diphenylaniline as donor moiety (TPA1 and TPA3). The geometries indicate that the strong conjugation is formed in the dyes. The electronic structures suggest that the intramolecular charge transfer from the donor to the acceptor occurs, and the electron-donating capability of 4-diphenylamino-diphenylaniline is stronger than that of diphenylaniline. The computed highest occupied molecular orbital (HOMO) energy levels are -5.31 and -4.90 eV, while the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energies are -2.29 and -2.26 eV for TPA1 and TPA3, respectively, revealing that the interfacial charge transfer between the dyes and the semiconductor electrode are electron injection processes from the photon-excited dyes to the semiconductor conduction band. Furthermore, all the experimental absorption bands of TPA1 and TPA3 have been assigned according to the TDDFT calculations.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권1호
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• pp.23-29
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• 2016

육방정계 우르자이츠형의 산화아연은 n형 반도체로써 3.37 eV의 넓은 밴드갭 에너지와 60 meV의 큰 엑시톤 바인딩 에너지를 가진 물질이다. 가스센서, 발광 다이오드, 염료 감응 태양 전지, 염료오염의 분해 등의 넓은 범위에서 활용이 가능하다. 합성 시 마이크로파 수열합성법을 사용하게 되면 높은 수율, 빠른 반응속도, 에너지 절약의 장점이 있다. 아민첨가제는 수산이온 생성 및 킬레이트 효과로 인해 산화아연 입자 형상을 조정하는 역할을 한다. 본 논문에서는 전구체로는 질산아연육수화물을 사용하였고, 형상조정제로는 에탄올아민, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 헥사메틸렌테트라민을 사용하였다. 수산화소듐을 사용하여 용액을 pH 11로 조정하였다. 합성된 산화아연은 별모양, 막대형, 꽃모양, 원추형의 다양한 형상을 확인할 수 있었다. 아민첨가제에 의한 물리 화학적 특성과 광학적 특성을 분석하기 위해 XRD, SEM, EDS, FT-IR, UV-vis 스펙트럼, PL 스펙트럼을 사용하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.68.1-68.1
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• 2010

염료감응형 태양전지에서 가능한 광전자의 이동경로에 대해 살펴보면 빛 에너지를 흡수한 루테늄계 염료는 기저상태에서 여기상태로 전이한 후 광전자의 반도체 전도띠로 전자주입이 이루어진다. 이러한 전자 중 일부는 반도체산화물의 트랩으로의 전이와 트랩에서 염료 기저상태로의 전이가 일어나고 일부 전자는 전해질의 이온종 또는 산화된 염료와 재결합하는 현상이 일어난다. 본 연구에서는 이러한 전자의 재결합을 막고자 p형 반도체인 NiO paste를 제작하여 $TiO_2$ 광전극 층 위에 코팅하였다. 코팅된 NiO 층은 홀수용체로서 염료에 전자를 제공해 주는 역할과 동시에 $TiO_2$ 가전도대로 이동되었던 전자들이 염료의 기저상태의 홀이나 전해질로의 전자 유입이 이루어지는 전자의 재결합을 막는 방벽의 역할을 동시에 하게 된다. 제작된 염료감응형 태양전지 셀의 에너지 변환효율 특성을 알아보기 위하여 1000 W Xe Arc Lamp와 Air Mass 1.5, filter가 장착된 Thermo-Preal (USA) Solar simulator system을 사용하여 개방전압 (Voc), 광전류 (Isc), fill factor (FF), 에너지변환 효율 (${\eta}$)을 조사하였으며 광학현미경을 통해 염료의 흡착 정도를 비교해 보았다. NiO의 코팅 두께나 NiO 나노입자 크기에 따라 염료감응형태양전지에서 에너지변환효율에 미치는 영향을 조사하였다. NiO가 코팅되지 않은 $TiO_2$ 광전극과 비교해 볼 때 NiO 코팅시 Voc와 Isc의 증가로 인해 에너지변환효율이 20% 이상 향상되는 것을 볼 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.75-75
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• 2011

Recently, dye-sensitized solar cell (DSSC) attracts great attention as a promising alternative to conventional silicon solar cells. One of the key components for the DSSC would be the nanocrystalline TiO2 electrode, and the control of interface between TiO2 and TCO is a highly important issue in improving the photovoltaic conversion efficiency. In this work, we applied various interfacial layers, and analyzed their effect in enhancing photovoltaic properties. In overall, introduction of interfacial layers increased both the Voc and Jsc, since the back-reaction of electrons from TCO to electrolyte could be blocked. First, several metal oxides with different band gaps and positions were employed as interfacial layer. SnO2, TiO2, and ZrO2 nanoparticles in the size of 3-5 nm have been synthesized. Among them, the interfacial layer of SnO2, which has lower flat-band potential than that of TiO2, exhibited the best performance in increasing the photovoltaic efficiency of DSSC. Second, long-range ordered cubic mesoporous TiO2 films, prepared by using triblock copolymer-templated sol-gel method via evaporation-induced self-assembly (EISA) process, were utilized as an interfacial layer. Mesoporous TiO2 films seem to be one of the best interfacial layers, due to their additional effect, improving the adhesion to TCO and showing an anti-reflective effect. Third, we handled the issues related to the optimum thickness of interfacial layers. It was also found that in fabricating DSSC at low temperature, the role of interfacial layer turned out to be a lot more important. The self-assembled interfacial layer fabricated at room temperature leads to the efficient transport of photo-injected electrons from TiO2 to TCO, as well as blocking the back-reaction from TCO to I3-. As a result, fill factor (FF) was remarkably increased, as well as increase in Voc and Jsc.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권spc8호
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• pp.3081-3089
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• 2011

A series of new bis-thienylanthracene derivatives D1~D5 containing 9,10-antharcene moiety in the center and 2-methylenemalonotitrile or 2-cyanoacrylic acid functional group on the terminal thiophenes were synthesized and characterized by $^1H$-NMR and high-resolution mass spectroscopy. Their optical, electrochemical, and thermal properties were measured. They have absorption ${\lambda}_{max}$ in the range of 437~480 nm and max of $7.4{\times}10^3{\sim}2.0{\times}10^4M^{-1}cm^{-1}$. The substitution of 2-cyanoacrylic acid group allows greater value of ${\varepsilon}_{max}$ than that of 2-methylenemalonotitrile. TGA curves showed that D4 and D5 which have 2-cyanoacrylic acid functional group on the terminal thiophene(s) exhibit good thermal stability and D4 was thermally stable up to $400^{\circ}C$. Their optical properties and LUMO energy levels measured suggest that they can serve as potential candidates for electron donor materials of organic photovoltaic cells (OPVs) or D4 and D5 which contain 2-cyanoacrylic acid group can be used as organic dyes of dye-sensitized solar cells (DSSCs).

• 한국진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.13-19
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• 2013

건물기능과 디자인을 개선하는 건물일체형 태양전지의 발전 가능성이 높게 평가되고 있다. 현재는 투명 염료감응형 태양전지가 유력한 건물일체형 태양전지 기술로서 개발되고 있는데 박막 공정 기술에 기초하는 Si계 투명 박막 태양전지가 새로운 대안으로서 조명받고 있다. Si계 투명 박막 태양전지에 선택적 투과막을 적용하면 가시광선은 태양전지를 투과하고 적외선은 광 흡수층으로 재반사되기 때문에 변환효율이 향상된다. 본 연구에서는 여러 종류의 박막 증착 기술 중에서 경제성이 높은 스퍼터링 방식을 이용하여 Al-Ti계 산화물 박막을 형성하고 조성에 따른 선택적 투과 특성 변화를 관찰하였다. Al-Ti계 산화물 박막의 투과율 및 반사율은 조성에 따라 크게 변화하였으며 25 nm 두께의 AlTiO 박막에서 선택적 투과 특성이 관찰되었다. 이러한 Al-Ti계 산화물 박막의 광학적 특성을 Si계 박막 태양전지에 응용하면 투명 태양전지 구현 및 변환효율 향상이 가능해 지리라 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권9호
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• pp.947-954
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• 2015

염료감응형 태양전지용 플렉시블 필름에 도포된 코팅물질의 균질한 코팅은 제품의 성능과 내구성과 매우 밀접한 관계가 있고, 균질한 코팅은 열풍건조로 노즐에서의 균일한 온도분포와 질량유량에 의해 얻어질 수 있다. 본 연구에서 열풍건조로의 성능향상에 영향을 주는 다양한 인자들에 대한 수치해석을 수행함으로써 열풍건조로 출구의 균일한 온도분포와 질량유량을 얻고자 하였다. 수치해석 모델은 유동방정식과 에너지방정식으로 구성되었고, 수치해석을 모델의 검증을 위해 수치해석 결과값과 실험결과를 비교하였다. 연구결과로서 열풍건조로의 타공판이 균일한 온도분포 및 질량유량에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.