• 한국재료학회지
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• 제23권8호
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• pp.430-434
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• 2013

Quantum dots(QDs) with their tunable luminescence properties are uniquely suited for use as lumophores in light emitting device. We investigate the microstructural effect on the electroluminescence(EL). Here we report the use of inorganic semiconductors as robust charge transport layers, and demonstrate devices with light emission. We chose mechanically smooth and compositionally amorphous films to prevent electrical shorts. We grew semiconducting oxide films with low free-carrier concentrations to minimize quenching of the QD EL. The hole transport layer(HTL) and electron transport layer(ETL) were chosen to have carrier concentrations and energy-band offsets similar to the QDs so that electron and hole injection into the QD layer was balanced. For the ETL and the HTL, we selected a 40-nm-thick $ZnSnO_x$ with a resistivity of $10{\Omega}{\cdot}cm$, which show bright and uniform emission at a 10 V applied bias. Light emitting uniformity was improved by reducing the rpm of QD spin coating.At a QD concentration of 15.0 mg/mL, we observed bright and uniform electroluminescence at a 12 V applied bias. The significant decrease in QD luminescence can be attributed to the non-uniform QD layers. This suggests that we should control the interface between QD layers and charge transport layers to improve the electroluminescence.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.177-181
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• 2012

본 연구에서는 $TiO_2$ 필름에 그라핀나노시트(graphenenanosheet, GNS)의 양을 다르게 함으로써 형성한 전극을 이용하여 염료감응형 태양전지를 제작하였고 그 특성을 연구하였다. $TiO_2$-GNS 혼합물 전극은 단순한 혼합방식에 의하여 제작되었으며, N3를 염료로 사용하여 태양전지의 효율을 평가하였다. $TiO_2$-GNS 혼합물 전극을 사용한 염료감응형 태양전지의 전환효율은 GNS의 양에 의해 영향을 받았으며, $TiO_2$에 GNS를 0.01 wt% 혼합한 전극을 사용하여 제작한 염료감응형 태양전지가 가장 높은 효율인 5.73%를 나타내었다. 이는 GNS를 혼합하지 않은 전극을 사용한 태양전지보다 26% 높은 효율이었다. 이와 같은 효율 증가의 원인으로는 GNS 첨가에 의한 N3의 흡착량 증가, 전자 재결합(electron recombination)과 back transport reaction의 감소, 전자 수송의 증가로부터 기인한 것으로 생각된다. 본 연구에서 $TiO_2$(anatase)와 GNS의 존재는 Field-Emission Scanning Electron Microscopy를 통하여 확인하였으며, 흡착된 염료의 양은 자외선분광기(UV-vis Spectroscopy), 전자 재결합의 감소 및 전자 수송에 대한 분석은 전기화학적 임피던스분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy)을 이용하였다.

• 환경생물
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• 제23권1호
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• pp.52-56
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• 2005

8일간 생장한 보리 유식물에 72시간 동안 dimethipin을 처리하면서 엽록소 함량의 변화와 광합성적 전자전달 활성을 측정하였다. 10/sup -3/M dimethipin을 72시간 처리한 경우 엽록소 함량이 33% 감소하였다. 이에 비해 7일간 암소에서 생장시킨 후 dimethipin을 처리한 보리 유식물은 녹화 48시간에 10/sup -4/M에서 대조구에 비해 43% 엽록소 함량이 감소하였으며, 엽록소 a/b 비율이 증가하였다. 24시간의 dimethipin처리는 PSⅡ+PSⅠ활성에 거의 영향을 미치지 않았다. 10/sup -4/M dimethipin처리는 48시간 배양시 10% 그리고 72시간에는 25%의 PSⅡ+PSⅠ 활성을 억제하였다. Water splitting system을 제외한 PSⅡ+PSⅠ 활성은 10/sup -4/M dimethipin을 48시간 처리할 경우 16% 그리고 72시간에는 27% 억제되었다. 10/sup -4/M dimethipin을 24시간 처리할 경우 PSⅡ활성은 8%, 48시간에서는 13% 그리고 72시간에서는 18% 억제되었다. 10/sup -4/M dimethipin을 24시간 처리할 경우 PSⅠ활성은 4%, 48시간에서는 8% 그리고 72시간에서는 10% 억제되었다. 7일간 암소에서 자란 황백화된 보리 유식물을 녹화시간 6, 12, 24와 48시간에 dimethipin을 처리할 경우 PSⅡ+PSⅠ 활성은 5, 10, 10 그리고 11% 억제되었다. 반면에 water splitting system을 제외한 PSⅡ+PSⅠ 활성은 모든 처리시간에서 그 효과가 없었다. 또한 PSⅡ와 PSⅠ의 활성도 대조구와 큰 차이가 없었다. 이와 같이 dimethipin에 의해 야기된 광합성적 전자전달활성의 억제는 엽록체 합성과정에서의 영향보다는 엽록체의 기능에 영향을 주는 것으로 사료되며, 이러한 엽록체 기능의 감소는 dimethipin에 의해 야기되는 30∼40%의 엽록소 함량감소에 의한 것으로 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제29권5호
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• pp.282-287
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• 2019

The photovoltaic properties of $TiO_2$ used for the electron transport layer in perovskite solar cells(PSCs) are compared according to the particle size. The PSCs are fabricated and prepared by employing 20 nm and 30 nm $TiO_2$ as well as a 1:1 mixture of these particles. To analyze the microstructure and pores of each $TiO_2$ layer, a field emission scanning electron microscope and the Brunauer-Emmett-Teller(BET) method are used. The absorbance and photovoltaic characteristic of the PSC device are examined over time using ultraviolet-visible-near-infrared spectroscopy and a solar simulator. The microstructural analysis shows that the $TiO_2$ shape and layer thicknesses are all similar, and the BET analysis results demonstrate that the size of $TiO_2$ and in surface pore size is very small. The results of the photovoltaic characterization show that the mean absorbance is similar, in a range of about 400-800 nm. However, the device employing 30 nm $TiO_2$ demonstrates the highest energy conversion efficiency(ECE) of 15.07 %. Furthermore, it is determined that all the ECEs decrease over time for the devices employing the respective types of $TiO_2$. Such differences in ECE based on particle size are due to differences in fill factor, which changes because of changes in interfacial resistance during electron movement owing to differences in the $TiO_2$ particle size, which is explained by a one-dimensional model of the electron path through various $TiO_2$ particles.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.461-466
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• 2011

본 연구에서는 염료감응형 태양전지의 효율을 향상시키기 위하여 여러 조건에서 $TiO_2$에 불소를 도핑한 후 이를 이용하여 광전극을 제조하고 그 전기화학적 특성을 평가하였다. 불소 도핑된 $TiO_2$를 이용하여 제조된 염료감응형 태양전지의 에너지 전환 효율을 전류-전압 곡선을 통하여 계산하였다. $TiO_2$ 광전극을 불소 도핑함으로써 에너지 전환 효율이 최대 3배 이상 향상되었다. 이와 같은 결과는 불소 도핑 후 에너지 준위가 감소된 $TiOF_2$가 $TiO_2$와 혼재됨으로써 광전극 내에 용이한 전자 전달이 가능하고 이로 인하여 염료 감응형 태양전지의 효율이 향상된 것으로 여겨진다. 이는 IMPS (intensity-modulated photocurrent spectroscopy) 및 IMVS (intensity-modulated photovoltage spectroscopy) 분석에서도 불소가 도핑됨으로써 전자 전달이 빨라지고, 전자 재결합은 느려지는 결과를 확인할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.30-37
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• 2023

양자점 발광 다이오드(QD-LED)의 효율과 안정성 향상을 위해서 QD 발광층에 주입되는 전하의 균형을 이루는 것은 필수이다. 산화 아연(ZnO)은 최신 QD-LED에서 전자수송층(electron transport layer, ETL)을 구성하기 위해 가장 많이 사용되고 있으나, ZnO의 자발적인 전자 주입은 QD-LED의 성능을 크게 열화시키는 과도한 전자 주입을 유발한다. 본 연구에서는 자기조립단분자막(self-assembled monolayer, SAM) 처리를 통해 ZnO의 전자 주입 특성을 조절하여 QD-LED의 성능을 향상시켰다. 전하 균형도를 향상시킨 결과, SAM을 처리한 QD-LED는 SAM을 처리 안한 소자와 비교하여 내부 양자 효율(external quantum efficiency, EQE)이 25%, 최대 휘도는 200% 향상되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2182-2187
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• 2007

The relative contributions of phonon and electron to the thermal conductivity of silicon film with varying doping density are evaluated from the modified electron-phonon interaction model, which is applicable to the micro/nanoscale simulation of energy transport between energy carriers. The thermal conductivities of intrinsic silicon layer thicknesses from 20 nm to 500 nm are calculated and extended to the variation in n-type doping densities from 1.0 ${\times}$ $10^{18}$ to 5.0 ${\times}$ $10^{20}$ $cm^{-3}$, which agree well with the experimental data and theoretical model. From simulation results, the phonon and electron contributions to thermal conductivity are extracted. The electron contribution in the silicon is found to be not negligible above $10^{19}$ $cm^{-3}$, which can be classified as semimetal or metal by the value of its electrical resistivity at room temperature. The thermal conductivity due to electron is about 57.2% of the total thermal conductivity at doping concentration 5.0 ${\times}$ $10^{20}$ $cm^{-3}$ and silicon film thickness 100 nm.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.172-176
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• 1997

It is likely that the corona discharge appears due to the motion and the multiplication of electron and ion under the nonuniform electric field. Because the motion and the multiplication of electron and ion are the function of electric field, for the simulation of the corona discharge, we have to calculate the electric field, before the calculation of the motion and the multiplication of electron and ion. In this paper, the electric field is calculated on the assumption that the gap between a hyperboloidal needle and a plane is 1-dimension, and the motion and the multiplication of electron and ion are determined by Flux-Corrected Transport method. For this purpose, we solve the electron and ion continuity equation together with Poisson equation. We calculated the current density and the electron and ion density distributions between electrodes as well as electric field distortion due to the space charge assuming that the discharge channel radius is 100${\mu}{\textrm}{m}$. In this simulation, it is found that the current density has one peak as observed by experiment, and electric field distortion is important to the formation and the stability of the corona discharge.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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• pp.75-78
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• 2003

Energy distribution function for electrons in $SF_6$-Ar mixtures gas used by MCS-BEq algorithm has been analysed over the E/N range $30\sim300$[Td] by a two term Boltzmann equation and by a Monte Carlo Simulation using a set of electron cross sections determined by other authors, experimentally the electron swarm parameters for 0.2[%] and 0.5[%] $SF_6$-Ar mixtures were measured by time-of-flight(TOF) method. The results show that the deduced electron drift velocities, the electron ionization or attachment coefficients, longitudinal and transverse diffusion coefficients and mean energy agree reasonably well with theoretical for a rang of E/N values. The transport coefficients for electrons in (0.2[%])$SF_6$-Ar and (0.5[%]$SF_6$ - Ar mixtures were measured by time-of-flight method, and the electron energy distribution function and the parameters of the velocity and the diffusion were determined by the variation of the collision cross-sections with energy. The results obtained from Boltzmann equation method and Monte Carlo simulation have been compared with present and previously obtained data and respective set of electron collision cross sections of the molecules.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.436-437
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• 2007

Organic light-emitting diodes (OLEDs) were fabricated with the electron dominant complex, 4,7-diphenyl-1, 10-phenanthroline (Bphen) into the traditional electron transporting material of tris (S-hydroxyquinoline) aluminum $(Alq_3)$, neat $Alq_3$ and Bphen as electron-transporting layers (ETLs), respectively. Use of the Bphen material results in efficient electron injection and transport, allowing for high luminous efficiency devices. The devices with neat $Alq_3$(Device1), 1:1 mixed $Alq_3$ : Bphen(Device2), and Bphen(Device3) have efficiency of 15.3cd/A, 16.9cd/A, 20.9cd/A, respectively, at $20\;mA/cm^2$. The efficiency characteristic of device with Bphen is best, but the device that is satisfied high efficiency and stability at once is observed in Device2.