• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
• /
• pp.68-69
• /
• 2007

We have prepared p-type ZnO:Al films in pure oxygen ambient on n-type Si (100) and homo buffer layers by RF magnetron sputtering system. Hall effect measurement shows that the film annealed at $600^{\circ}C$ possesses p-type conductivity and the film annealed $800^{\circ}C$ does not. PL spectra show different properties of p- and n-type ZnO film. The corresponding peaks of PL spectra of p- and n-type show at about same positions. The intensities of high photon energy of n-type film on buffer shows decreasing tendency.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제17권12호
• /
• pp.1112-1117
• /
• 1996

The electronic structures of twenty-seven isomers of a macrocyclic fulleropyrrolidine are investigated with semi-empirical extended Huckel (EH) molecular orbital method. The geometry of each isomer is determined by the molecular mechanics and dynamics methods based on UFF (universal force field) empirical force field. The calculated geometries, such as the carbon-carbon distances of the fullerene moiety, are in good agreement with those of related fullerene derivatives. The EH calculation shows that the formation of macrocyclic pyrrolidine ring on fullerene moiety results in the reduction of the HOMO-LUMO energy gap. From the graphical analysis of the DOS (density of states), PDOS (projected DOS), and MOOP (molecular orbital overlap population) curves, we can find that this reduction is due to splitting of the HOMO of fullerene moiety, which results from the symmetry-breaking and the distortion of the buckminsterfullerene framework from its ideal icosahedral structure.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.120.2-120.2
• /
• 2011

The improvement of solar energy-to-electricity conversion efficiency has continued to be an important research area of dye-sensitized solar cells (DSSCs). The mechanism of DSSCs is based on the injection of electrons from the photoexcited dye into the conduction band of nanocrystalline TiO2 or ZnO. Thus, the electronic structures, such as HOMO, LUMO, and HOMO-LUMO band gaps of dye moleculed in DSSC are deeply related to the electron transfer by photoexcitation and redox potential. Organic dyes, because of their many advantages, such as high molar extinction coefficients, convenience of customized molecular design for desired photophysical and photochemical properties, inexpensiveness with no transition metals contained, and environment-friendliness, are suitable as photosensitizers for DSSC. We believe that practically useful organic dye photosensitizers can be produced by exploiting electron donor/acceptor system with proper length of ${\pi}$-conjugation in a chromophore to control the absorption wavelength and enhance the photovoltaic performance. In this research, We designed and synthesized organic dyes also investigated the photoelectrochemical properties of a series of ionic dyes in DSSCs.

• 대한화학회지
• /
• 제40권2호
• /
• pp.122-127
• /
• 1996

감압.감열용색소인 fluorane계 색소의 발색기구를 .pi. 전자계의 계산에 유용한 Pariser-Parr-Pople분자궤도(PPP-MO)법을 사용하여 검토했다. 이들 색소의 발색기구는 PPP-MO법에 의해 이론적으로 설명이 가능하며 색소의 흡수스펙트라와 계산치간에 일정한 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 천이에 수반되는 .pi.전자밀도 변화와 HOMO-LUMO 에너지준위의 변화로부터 흡수스펙트라에 미치는 치환기 효과를 검토했으며 이들을 응용한 fluorane계 색소의 합성디자인에 대해 검토했다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.305-305
• /
• 2013

태양전지는 무기태양전지와 유기태양전지 등이 연구 되고 있는데 [1] 그 중 유기물질의 장점(높은 수율, solution phase processing, 저비용으로 전력 생산)과 무기재료의 장점(높은 전자 이동도, 넓은 흡수 범위, 우수한 환경 및 열 안정성)을 융합함으로써 장기적 구조안정성의 확보와 광전변환의 고 효율화를 동시에 달성하기 위한 유기무기 하이브리드 태양전지가 최근 큰 관심을 끌고 있다[2]. 본 연구에서는 hybrid photovoltaics에 유기물 MDMO-PPV와 전도성 고분자 PEDOT:PSS를 무기물 GaN 위에 spin coating 하여 두께에 다른 효율을 측정하였다. 유기물 MDMO-PPV는 p-형으로 클로로벤젠, 톨루엔과 같은 유기 용매에 잘 녹으며 HOMO 5.33eV, LUMO 2.97eV, energy band gap 2.4eV이며 99.5%의 순도 물질을 사용하였다. 또한 정공 수송층(hole transport layer, HTL)으로 PEDOT:PSS를 사용하였으며, HOMO 5.0eV, LUMO 3.6eV, energy band gap 1.4eV를 가지며 증류수나 에탄올과 같은 수용성 용매에 잘 녹는 특성을 가지고 있다. 무기물은 III-V 족 물질 n-GaN(002)을 사용하였고 valence band energy 1.9eV, conduction band energy 6.3eV, energy band gap 3.4eV, 높은 전자 이동도와 높은 포화 속도, 광전자 소자에 유리한 광 전기적 특성을 가지고 있다. 기판으로는 GaN와 격자 부정합도와 열팽창계수 부정합도가 큰 Sapphire (Al2O3) 이종 기판을 사용하였다. 전극으로 Au를 사용하였으며 E-beam증착하였다. Reflector로서 Al를 thermal evaporator로 증착하였다 [3]. 실험 과정은 두께에 따른 효율을 알아보기 위해 MDMO-PPV를 900~1,500 rpm으로 spin coating 하였고, 열처리에 따른 효율을 알아보기 위해 열처리 온도 조건을 $110{\sim}170^{\circ}C$의 변화를 주었다. FE-SEM으로 표면과 단면을 관찰하였으며 J-V 특성을 알아보기 위해 각 샘플마다 solar simulator를 사용하여 측정하였고 그 결과를 논의하였다.

• 공업화학
• /
• 제24권4호
• /
• pp.396-401
• /
• 2013

Benzo[1,2,5]thiadiazole, carbazole 및 phenanthrene을 기본 골격으로 한 교대공중합체인 poly[9-(2-octyl-dodecyl)-9H-carbazole-alt-4,7-di-thiophen-2-yl-benzo[1,2,5]thiadiazole] (PCD20TBT)와 poly[9,10-bis-(2-octyl-dodecyloxy)-phenanthrene-alt-4,7-di-thiophen-2-yl-benzo[1,2,5]thiadiazole] (PN40TBT)을 Suzuki coupling reaction을 이용하여 중합하였다. 합성한 고분자들은 chloroform, chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, tetrahydrofuran, toluene과 같은 유기용매에 대한 용해도가 우수하였다. PCD20TBT의 최대흡수 파장과 밴드갭은 각각 535 nm와 1.75 eV이고, PN40TBT의 최대흡수 파장과 밴드갭은 각각 560 nm과 1.97 eV이었다. PCD20TBT의 HOMO 및 LUMO 에너지준위는 각각 - 5.11 eV와 - 3.36 eV이고, PN40TBT의 HOMO 및 LUMO 에너지준위는 각각 -5.31 eV와 -3.34 eV이었다. 합성한 고분자와 (6)-1-(3-(methoxycarbonyl)-{5}-1-phenyl[5,6]-fullerene(PCBM)을 1:2의 중량비로 블랜딩하여 제작한 이종접합형태(bulk heterojunction) 태양전지를 제작하였다. PCD20TBT의 광전변환효율은 0.52%, PN40TBT의 광전변환효율은 0.60%이었다. 그리고 소자의 단락 전류밀도, 충진 인자와 개방전압은 PCD20TBT가 각각 $-1.97mA/cm^2$, 38.2%, 0.69 V이며, PN40TBT의 경우 각각 $-1.77mA/cm^2$, 42.9%, 0.79 V이었다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제46권4호
• /
• pp.280-284
• /
• 2003

농업용 살균제와 살충제로서의 활용성 진단과 예측평가 자료로 사용하기 위하여 상용화 된 살균제 133품목과 살충제 152품목의 활성 성분들에 대하여 소수성(LogP), 쌍극자능율(DM), HOMO 및 LUMO 에너지, molar refractivity(MR), polarizability(Pol), van der Waals 분자 표면적 및 부피(Vol), 분자량 및 수화 에너지(hydralion energy) 등, 10 가지의 다양한 물리-화학 파라미터들을 계산하였다. 그리고 살균제와 sterol 생합성 저해제 (DMI: demethylation inhibitor) 및 살충제와 acetylcholine esterase 저해제(AChE)이 가지는 특정한 물리-화학 파라미터들의 범위 값을 설정하였다. 그 결과에 기초하여 다양한 화합물들이 작물 보호제로서 살균제와 살충제로의 활용 가능성이 예측될 것으로 판단되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제17권11호
• /
• pp.1789-1796
• /
• 2007

A ${\beta}$-glucosidase with the molecular mass of 160,000 Da was purified to homogeneity from cell extract of a cellulolytic bacterium, Cellulomonas uda CS1-1. The kinetic parameters ($K_m$ and $V_{max}$) of the enzyme were determined with pNP-cellooligosccharides (DP 1-5) and cellobiose. The molecular orbital theoretical studies on the cellulolytic reactivity between the pNP-cellooligosaccharides as substrate (S) molecules and the purified ${\beta}$-glucosidase (E) were conducted by applying the frontier molecular orbital (FMO) interaction theory. The results of the FMO interaction between E and S molecules verified that the first stage of the reaction was induced by exocyclic cleavage, which occurred in an electrophilic reaction based on a strong charge-controlled reaction between the highest occupied molecular orbital (HOMO) energy of the S molecule and the lowest occupied molecular orbital (LUMO) energy of the hydronium ion ($H_3O^+$), more than endocyclic cleavage, whereas a nucleophilic substitution reaction was induced by an orbital-controlled reaction between the LUMO energy of the oxonium ion ($SH^+$) protonated to the S molecule and the HOMO energy of the $H_2O_2$ molecule. A hypothetic reaction route was proposed with the experimental results in which the enzymatic acid-catalyst hydrolysis reaction of E and S molecules would be progressed via $SN_1$ and $SN_2$ reactions. In addition, the quantitative structure-activity relationships (QSARs) between these kinetic parameters showed that $K_m$ has a significant correlation with hydrophobicity (logP), and specific activity has with dipole moment, respectively.

• 공업화학
• /
• 제23권6호
• /
• pp.539-545
• /
• 2012

전자를 끌어당기는 benzotriazole을 vinylene으로 thiophene과 연결한 3-(2-benzo-triazolovinyl)thiophene (BVT)을 합성하고, FT-IR 및 $^1H$-NMR, $^{13}C$-NMR, 2D hetero-cosy spectra로 구조분석을 하였다. 합성한 BVT와 3-octylthiophene (OT)을 공중합 하였다. 공중합체들은 수평균 분자량 12000 (PDI 2.67)과 15000 (PDI 2.55)을 나타내었으며, THF, TCE와 chloroform 등의 유기용매에 잘 용해되었다. 공중합체들의 BVT와 OT의 공중합된 비율은 $^1H$-NMR spectra에 의하여 BVT : OT = 1 : 1.8과 1 : 2.8 (mol/mol)로 확인되었다. 파장 470 nm와 465 nm에서 UV-vis 최대 흡수를 나타내었고, photoluminescence (PL)는 각각 ${\lambda}_{max}$ = 662 nm와 641 nm로 나타나 적색계로 관찰되었다. 공중합체의 band gap은 각각 1.96 eV, 2.02 eV로 poly(3-octylthiophene)보다 더 증가하였다. 또한, poly(3-octylthiophene)에 비해서 HOMO 에너지 준위는 모두 낮아졌으나, LUMO 에너지 준위는 모두 높아졌다.

• 공업화학
• /
• 제25권5호
• /
• pp.487-496
• /
• 2014

본 연구에서는 phenothiazine과 benzothiadiazole을 기반으로 하고, phenothiazine의 질소 위치에 다양한 side-chain을 치환한 고분자를 합성하였다. 합성된 고분자는 광학적, 전기화학적 분석 결과 300~700 nm에서 흡수를 보였고, -5.4 eV 정도의 이상적인 HOMO energy level를 갖는 특성을 확인하였다. 고분자와 $PC_{71}BM$을 광활성층으로 사용한 소자를 제작하였고, 측정결과 branched side-chain을 가지며 탄소수가 많은 P2HDPZ-bTP-OBT가 2.4%로 최대 광전변환효율을 갖는 것으로 확인되었다($V_{OC}$ : 0.74 V, $J_{SC}$ : $6.9mA/cm^2$, FF : 48.0%).