• 제목/요약/키워드: Photo-thermal conversion effect

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Manufacturing and Characterization of Ophthalmic Materials Using 2D Transition Metal Carbide

  • Seon-Young Park;A-Young Sung
    • 통합자연과학논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.67-73
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    • 2024
  • Hydrophilic contact lens was prepared by dispersing MXene material in a hydrogel mixture, and the purpose of this study was to evaluate its properties as an ophthalmic material. The MXene used in the experiment was manufactured through an etching process using titanium aluminum carbide 312 [Ti3AlC2] and hydrofluoric acid [HF]. For the preparation of hydrophilic contact lenses, 2-hydroxyethyl methacrylate [HEMA], a photoinitiator 2-hydroxy-2-methylpropiophenone [2H2M], and a cross-linker Ethylene glycol dimethacrylate [EGDMA] were used, and UV-rays was irradiated for 50 seconds for photopolymerization. Optical transmittance, refractive index, water content, contact angle, electromagnetic wave shielding ability, and photo-thermal conversion effect were measured to evaluate the physical properties of the manufactured contact lens. Compared to MXene materials, MXene mixed with Dimethyl sulfoxide [DMSO] had superior dispersion ability in organic solvents, and the transparency of the prepared hydrophilic contact lenses was high. MXene did not significantly affect the refractive index and water content, and improved the wettability of the contact lens. In addition, the MXene material used as an additive showed electromagnetic wave shielding ability and photo-thermal conversion effect based on its excellent electrical conductivity. It is judged that the mixture using MXene as an additive can be used as a functional contact lens material for electromagnetic wave shielding and ocular photo-thermal therapy.

결정입계 처리에 따른 다결정 실리콘 태양전지의 효율 향상 (Efficiency Improvement of Polycrystalline Silicon Solar Cells using a Grain boundary treatment)

  • 김상수;김재문;임동건;김광호;원충연;이준신
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권10호
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    • pp.1034-1040
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    • 1997
  • A solar cell conversion effiency was degraded by grain boundary effect in polycrystalline silicon. Grain boundaries acted as potential barriers as well as recombination centers for the photo-generated carriers. To reduce these effects of the grain boundaries we investigated various influencing factors such as emitter thickness thermal treatment preferential chemical etching of grain boundaries grid design contact metal and top metallization along boundaries. Pretreatment in $N_2$atmosphere and gettering by POCl$_3$and Al were performed to obtain multicrystalline silicon of the reduced defect density. Structural electrical and optical properties of slar cells were characterized before and after each fabrication process. Improved conversion efficiencies of solar cell were obtained by a combination of pretreatment above 90$0^{\circ}C$ emitter layer of 0.43${\mu}{\textrm}{m}$ Al diffusion in to grain boundaries on rear side fine grid finger top Yb metal and buried contact metallization along grain boundaries.

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투명 근적외선 흡수 염료 및 응용 분야 (Transparent Near-infrared Absorbing Dyes and Applications)

  • 정효철;정지은;이상호;김진철;박영일
    • 공업화학
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    • 제34권3호
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    • pp.207-212
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    • 2023
  • 근적외선 흡수 염료는 전통적으로 정보 기록 및 정보 표시 분야에 사용되었을 뿐만 아니라 최근 광학 필터, 바이오, 에너지 저장 및 변환, 코팅 첨가제 등 다양한 응용 분야에 적용되고 있다. 핸드폰이나 디지털 카메라에 사용되는 이미지 센서는 근적외선 영역에서도 감도를 나타내기 때문에 보다 선명한 이미지를 구현하기 위해 근적외선 광학필터가 필수적이다. 에너지 저장 및 변환이 중요해짐에 따라 투명 태양 전지 분야에서는 근적외선 영역까지 흡수 영역을 확장할 수 있도록 다양한 근적외선 흡수 소재가 개발되고 있으며, 이를 이용해 소자 효율을 향상시키는 연구가 진행되고 있다. 미래 모빌리티 기술로 많은 관심을 받고 있는 자기치유 코팅 시스템에 광-열 효과를 갖는 근적외선 흡수 염료가 도입되어 보다 효율적인 자기치유 성능을 구현하는 연구들도 보고되고 있다. 본 총설에서는 대표적인 근적외선 흡수 염료들의 화학 구조들을 소개하고, 근적외선 흡수 염료들을 기반으로 한 최신 응용 연구 동향에 대해 다뤄보고자 한다.

Yb3+ Er3+ ions 동시도핑에 의한 TiO2 분말의 열적 안정성 증가효과와 upconversion 특성 연구 (Thermal stabilizing effect of Yb3+ Er3+ codoping into TiO2 powder prepared by sol-gel method and its upconversion characteristic)

  • 은종원;오동근;김광진;홍태의;정성민;최봉근;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.173-177
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    • 2010
  • Sol-gel method로 합성한 anatase상의 $TiO_2$와 Yb와 Er을 codoping한 $TiO_2:Yb^{3+},\;Er^{3+}$ 파우더의 열적안정성과 이에 따른 광촉매 특성의 변화를 비교하였다. XRD 분석을 통하여 $TiO_2$ 결정성 및 상변화에 $Yb^{3+},\;Er^{3+}$ ions이 미치는 영향을 온도에 따라 비교하였으며 anatase $TiO_2$와 rutile $TiO_2$의 광학적 성질을 UV-Vis을 통하여 비교하였다. UV-Vis 분석결과 anatase $TiO_2:Yb^{3+},\;Er^{3+}$ ions도핑에 의하여 $TiO_2$의 밴드갭이 미세하게 감소함을 확인하였고 이를 통해 광촉매 작용을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. $Yb^{3+}$ 이온과 $Er^{3+}$ 이온이 도핑된 $TiO_2:Yb^{3+},\;Er^{3+}$ 파우더를 980 nm에서 PL 분석하여 녹색 및 적색 형광을 하는 up-converting 형광특성을 분석하였다.

The a-Si:H/poly-Si Heterojunction Solar Cells

  • Kim, Sang-Su;Kim, do-Young;Lim, Dong-Gun;Junsin Yi;Lee, Jae-Choon;Lim, Koeng-Su
    • Journal of Electrical Engineering and information Science
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    • 제2권5호
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    • pp.65-71
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    • 1997
  • We present heterojunction solar cells with a structure of metal/a-Si:H(n-i-p)/poly-Si(n-p)/metal for the terrestrial applications. This cell consists fo two component cells: a top n-i-p junction a-Si:Hi cell with wide-bandgap 1.8eV and a bottom n-p junction poly-Si cell with narrow-bandgap 1.1eV. The efficiency influencing factors of the solar cell were investigated in terms of simulation an experiment. Three main topics of the investigated study were the bottom cell with n-p junction poly-Si, the top a-Si:H cell with n-i-p junction, and the interface layer effects of heterojunction cell. The efficiency of bottom cell was improved with a pretreatment temperature of 900$^{\circ}C$, surface polishing, emitter thickness of 0.43$\mu\textrm{m}$, top Yb metal, and grid finger shading of 7% coverage. The process optimized cell showed a conversion efficiency about 16%. Top cell was grown by suing a photo-CVD system which gave an ion damage free and good p/i-a-Si:H layer interface. The heterojunction interface effect was examined with three different surface states; a chemical passivation, thermal oxide passivation, and Yb metal. the oxide passivated cell exhibited the higher photocurrent generation and better spectral response.

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저가 지상전력을 위한 다결정 실리콘 태양전지 제작 (The Fabrication of Poly-Si Solar Cells for Low Cost Power Utillity)

  • 김상수;임동건;심경석;이재형;김홍우;이준신
    • 태양에너지
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    • 제17권4호
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    • pp.3-11
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    • 1997
  • 다결정 실리콘에서 결정입계는 광생성된 반송자들의 재결합 중심으로 작용할 뿐 아니라 전위장벽으로 작용하여 태양전지의 변환효율을 감소시킨다. 결정입계의 영향을 줄이기 위해 열처리, 결정입계에 대한 선택적 식각, 결정입계로 함몰전극을 형성하는 방법, 다양한 전극 구조, 초박막 금속 형성 후 전극형성 등 여러가지 요소들을 조사하였다. 질소 분위기에서 $900^{\circ}C$ 전열처리, $POCl_3$ 확산을 통한 게터링, 후면전계 형성을 위한 Al 처리로 다결정 실리콘의 결함밀도를 감소시켰다. 결정입계에서의 반송자 손실을 감소시키기 위한 기판 처리로 Schimmel 식각액을 사용하였다. 이는 texturing 효과와 함께 결정입계를 선택적으로 $10{\mu}m$ 깊이로 식각하였다. 결점입계를 우선적으로 식각한 후면으로 Al을 확산하여 후면에서의 재결합 손실을 감소시켰다. 전극 핑거(grid finger) 간격이 0.4mm인 세밀한 전극 구조에 결정입계로 $0.4{\mu}m$ 깊이로 함몰전극을 추가로 형성하여 태양전지의 단락 전류 밀도가 개선되었다. 80% 이상의 광투과율을 보인 20nm 두께의 크롬 박막 형성으로 직렬 저항을 감소시켰다. 본 논문은 저가의 고효율, 지상 전력용 태양진지를 위해 결정입계에 대한 연구를 하였다.

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