• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제56권2호
• /
• pp.281-290
• /
• 2018

최근 선진국을 중심으로 고연비-저배출 내연기관 (디젤) 자동차 보급의 필요성이 대두되면서 기존 촉매후처리 장치의 저온성능 강화를 위한 기술적 방안들이 시급히 요구되고 있다. 본 논문에서는 디젤엔진 배출 탄소입자상 물질의 연소반응에 있어 연료함유 촉매(Fuel-Borne Catalyst)와 페로브스카이트(Perovskite)의 복합촉매 시스템이 보이는 상용모델촉매 대비 우수한 저온 연소성능과 이의 Perovskite 촉매 조성에 대한 의존성에 관해 논하였다. Fe/Ce 계열 연료함유 촉매가 A-site 원소(La)에 K이 부분치환되고, B-site 금속이 Fe인 Perovskite 촉매와 복합화될 때 상대적으로 우수한 저온 연소성능 개선효과가 관찰되었다. 이를 관찰하기 위해 연료함유 촉매가 함유되거나 함유하지 않은 탄소 입자상 물질과 다양한 조성의 La 계열 Perovskite 촉매를 혼합한 고정층에 대한 온도상승 산화반응 실험(Temperature-Programmed Oxidation)을 수행하였으며, 이산화탄소 생성과 질소산화물 농도 저하 패턴의 연동특성을 통해 두 촉매의 상호 연계작용을 유추하였다.

• 공업화학전망
• /
• 제24권1호
• /
• pp.25-31
• /
• 2021

페로브스카이트(perovskite) 결정 구조를 갖는 물질은 매우 뛰어난 광학적, 전기적 특성을 갖고 있으므로, 최근 들어 태양전지, LED, 광검출기 등의 다양한 분야에서 기술적 한계를 극복할 수 있는 가능성을 제시하고 있다. 이러한 페로브스카이트 소재를 폭넓은 분야에서 실용적으로 활용하기 위해서는 소재 자체가 갖고 있는 뛰어난 특성을 지속할 수 있는 안정성이 향상된 기술의 접목이 무엇보다 절실히 필요한 실정이다. 본 기고문에서는 페로브스카이트 소재의 실용화를 앞당기기 위해 최근 활발히 연구가 진행되고 있는 페로브스카이트-고분자 복합소재 기술 개발 및 응용 분야에 대해 간략히 소개하고자 한다.

• Electronic Materials Letters
• /
• 제14권6호
• /
• pp.700-711
• /
• 2018

CdS synthesized by the chemical bath method at $70^{\circ}C$, has been used as an electron transport layer in the planar structure of the perovskite solar cells. A two-step spin process produced a mixed halide perovskite of $CH_3NH_3PbI_{3-x}Cl_x$ and a mixture of $PbCl_2$ and $PbI_2$ was deposited on CdS, followed by a sub-sequential reaction with MAI ($CH_3NH_3I$). The added $PbCl_2$ to $PbI_2$ in the first spin-step affected the structure, orientation, and shape of lead halides, which varied depending on the content of Cl. A small amount of Cl enhanced the surface morphology and the preferred orientation of $PbI_2$, which led to large and uniform grains of perovskite thin films. In contrast, the high content of Cl produces a new phase PbICl in addition to $PbI_2$, which leads to the small and highly uniform grains of perovskites. An improved surface coverage of perovskite films with the large and uniform grains maximized the performance of perovskite solar cells at 0.1 molar ratio of $PbCl_2$ to $PbI_2$. The depth profiling of elements in both lead halide films and mixed halide perovskite films were measured by Rutherford backscattering spectroscopy, revealing the distribution of chlorine along with the thickness, and providing the basis for the mechanism for enhanced preferred orientation of lead halide and the microstructure of perovskites.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제57권3호
• /
• pp.425-431
• /
• 2019

As rechargeable metal-air batteries will be ideal energy storage devices in the future, an active cathode electrocatalyst is required with bi-functionality on both oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) during discharge and charge, respectively. Here, a class of perovskite cathode catalyst with a micro-tubular structure has been developed by controlling bi-functionality from different Ru and Ni dopant ratios. A micro-tubular structure is achieved by the activated carbon fiber (ACF) templating method, which provides uniform size and shape. At the perovskite formula of $LaCrO_3$, the dual dopant system is successfully synthesized with a perfect incorporation into the single perovskite structure. The chemical oxidation states for each Ni and Ru also confirm the partial substitution to B-site of Cr without any changes in the major perovskite structure. From the electrochemical measurements, the micro-tubular feature reveals much more efficient catalytic activity on ORR and OER, comparing to the grain catalyst with same perovskite composition. By changing the Ru and Ni ratio, the $LaCr_{0.8}Ru_{0.1}Ni_{0.1}O_3$ micro-tubular catalyst exhibits great bi-functionality, especially on ORR, with low metal loading, which is comparable to the commercial catalyst of Pt and Ir. This advanced catalytic property on the micro-tubular structure and Ru/Ni synergy effect at the perovskite material may provide a new direction for the next-generation cathode catalyst in metal-air battery system.

• 한국재료학회지
• /
• 제32권10호
• /
• pp.419-424
• /
• 2022

Halide perovskite solar cells (PSCs) have improved rapidly over the past few years, and research on the optoelectrical properties of halide perovskite thin films has grown as well. Among the characterization techniques, photoluminescence (PL), a method of collecting emitted photons to evaluate the properties of materials, is widely applied to evaluate improvements in the performance of PSCs. However, since only photons emitted from the film in the escape cone are included, the photons collected in PL are a small fraction of the total photons emitted from the film. Unlike PSCs power conversion efficiency, PL measuring methods have not been standardized, and have been evaluated in a variety of ways. Thus, an in-depth study is needed of the methods used to evaluate materials using PL spectra. In this study, we examined the PL spectra of the perovskite light harvesting layer with different measurement protocols and analyzed the features. As the incident angle changed, different spectra were observed, indicating that the PL emission spectrum can depend on the measuring method, not the material. We found the intensity and energy of the PL spectra changes were due to the path of the emitted photons. Also, we found that the PL of halide perovskite thin films generally contains limited information. To solve this problem, the emitted photons should be collected using an integrating sphere. The results of this study suggest that the emission spectrum of halide perovskite films should be carefully interpreted in accordance with PL measuring method, since PL data is mostly affected by the method.

• 공업화학
• /
• 제35권2호
• /
• pp.128-133
• /
• 2024

안티솔벤트를 이용한 결정화는 밀도 높고 균일한 페로브스카이트 필름을 얻는 효과적인 접근 방법이나, 일반적으로 사용되는 chlorobenzene (CB)과 같은 안티솔벤트는 독성을 가지며, 공기 중에서 페로브스카이트 결정화의 제어가 용이하지 않다. 본 연구에서는 공기 중 공정에 적합하며 친환경적인 안티솔벤트인 isopropyl acetate (IA)를 사용하여 페로브스카이트 태양전지를 제작하고자 하며 사이아노기, 카보닐기 및 벤젠 고리와 같은 작용기를 포함한 ethyl-4-cyanocinnamate (E4CN)을 안티솔벤트에 첨가제로 사용함으로서 성능 및 안정성을 개선하고자 한다. E4CN과 페로브스카이트 결함과의 상호작용으로 페로브스카이트 필름에 존재하는 un-coordinated Pb²⁺ 및 I₂ 결함을 제어할 수 있으며 이로 인한 재조합의 억제와 전하추출의 개선을 관찰할 수 있다. 그 결과 E4CN을 사용한 페로브스카이트 소자는 기준 소자 대비 개선된 18.89%의 최대 전력 변환 효율을 보여준다. 더불어, 기준 소자의 경우, 소자효율이 시간에 따라 급격히 감소하여 200 시간 후 효율값이 0%까지 저하되지만 E4CN이 도입된 소자의 경우, 300 시간 후 초기 광전변환효율의 60%를 유지하는 개선된 안정성을 보여준다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제30권9호
• /
• pp.723-730
• /
• 1993

The mechanism of formation of perovskite phase and the dielectric properties of PZMN[Pb(Zn, Mg)1/3Nb2/3O3] ceramics were examined using two different types of the columbite precursors, (Mg, Zn)Nb2O6 (MZN) and MgNb2O6＋ZnNb2O6 (MN＋ZN). The formatin of perovskite phase in PbO＋MN＋ZN system is characterized by an initial rapid formation of Mg-rich perovskite phase, followed by a sluggish formation of Zn-rich perovskite phase. On the other hand, thepyrochlore/perovskite transformation in the PbO＋MZN system proceeded uniformly with a spatial homogeneity. The degree of diffuseness of the rhombohedral/cubic phase transitionis higher in the PbO＋MN＋ZN system than in the PbO＋MZN specimen, indicating a broadened compositional distributjion of the B-site catons (Nb+5, Zn+2, Mg+2) in the PbO＋MN＋ZN system.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제33권10호
• /
• pp.1131-1137
• /
• 1996

The dielectric properties and phase stabilities of Pb(Zn0.6Mg0.4)1/3Nb2/3O3 [PZMN]system were investigated into substitution of A-site with Ba, Sr and Ca ions. The A-site substitutions led to the complexity of components of perovskite phase and then DPT coefficient increased. The A-site substitutions of Ba or Sr ion perovskite single phase could be easily formed by columbite process due to increase of perovskite phase stability. The variation of lattice parameters in specimen obeyed Vegard's law and curie temperature and dielectric constant of specimen decreased linearly. But Ca substitution led to perovskite phae instability. The lattice parameter dielectric constant and curie temperature of specimens drasticaly decreased with formation of pyrochlore phase.

• 전기화학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.21-27
• /
• 2018

본 총설에서는 최근 전세계적으로 각광 받고 있는 유기 금속 할라이드 페로브스카이트 소재에서 일어나는 이온 이동 현상에 대한 최신 연구에 대해 정리하였다. 페로브스카이트 물질 조성, 인가전압에 따라 다른 결과들이 보고되었지만, 실제 태양전지 작동 조건에서 iodide 가 이동하는 것으로 보이며, 때로는 methylammonium의 이동도 관찰된다. 페로브스카이트는 상온에서 전자와 이온이 동시에 이동하는 이른바 mixed conductor이고, 이는 페로브스카이트 태양전지 전류-전압곡선의 hysteresis, 장시간 작동에 따른 성능 저하 등에 지대한 영향을 미친다.

• 세라미스트
• /
• 제21권1호
• /
• pp.24-43
• /
• 2018

Organic-inorganic halide perovskite materials have attracted significant attention during the last few years because of their superior properties for electronic and optoelectronic devices, such as their long charge carrier diffusion lengths and high photoluminescence quantum yields of up to 100% with tunable bandgaps over the entire visible spectral range. In addition to solar cells, light emitting diodes (LEDs) represent a fascinating application for halide perovskite materials. In this study, we review the recent progress in halide perovskite LEDs. The current strategies for improving the performance of halide LEDs, focusing on morphological engineering, dimensional engineering, compositional engineering, surface passivation, interfacial engineering, and the plasmonic effect are discussed. The challenges and perspectives for the future development of halide perovskite LEDs are also considered.