• 제목/요약/키워드: ZnO/Cu/ZnO

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Optimization of ZnO:Al properties for $CuInSe_2$ superstrate thin film solar cell

  • 이은우;박순용;이상환;김우남;정우진;전찬욱
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.36.1-36.1
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    • 2010
  • While the substrate-type solar cells with Cu(In,Ga)Se2 absorbers yield conversion efficiencies of up 20%[1], the highest published efficiency of Cu(In,Ga)Se2 superstrate solar cell is only 12.8% [2]. The commerciallized Cu(In,Ga)Se2 solar cells are made in the substrate configuration having the stacking sequence of substrate (soda lime glass)/back contact (molybdenum)/absorber layer (Cu(In,Ga)Se2)/buffer layer (cadmium sulfide)/window layer (transparent conductive oxide)/anti reflection layer (MgF2) /grid contact. Thus, it is not possible to illuminate the substrate-type cell through the glass substrate. Rather, it is necessary to illuminate from the opposite side which requires an elaborate transparent encapsulation. In contrast to that, the configuration of superstrate solar cell allows the illumination through the glass substrate. This saves the expensive transparent encapsulation. Usually, the high quality Cu(In,Ga)Se2 absorber requires a high deposition temperature over 550C. Therefore, the front contact should be thermally stable in the temperature range to realize a successful superstrate-type solar cell. In this study, it was tried to make a decent superstrate-type solar cell with the thermally stable ZnO:Al layer obtained by adjusting its deposition parameters in magnetron sputtering process. The effect of deposition condition of the layer on the cell performance will be discussed together with hall measurement results and current-voltage characteristics of the cells.

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메탄올의 촉매연소에 대한 금속-프탈로시아닌의 특성 (Characteristics of Metal-Phthalocyanine for Catalytic Combustion of Methanol)

  • 서성규;윤형선;이선원
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1809-1816
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    • 2000
  • 본 연구는 상압유통식 반응장치를 이용하여 석유화학공단에서 주로 발생되는 휘발성 유기화합물(volatile organic compound: VOC) 인 methanol의 연소에 대한 다양한 금속-프탈로시아닌의 촉매활성에 관하여 연구하였다. Co-PC의 촉매활성은 air+methanol의 혼합물을 이용하여 전처리한 경우가 air만으로 전처리한 경우보다 더 높았으며, 금속-PC의 촉매활성은 metal free-PC < Zn-PC < Fe-PC < Cu($\alpha$)-PC < Co-PC의 순서 였다. TG/DTA 분석 결과, 금속-PC 의 열분해 용이 성은 metal free-PC < Zn-PC < Cu($\alpha$)-PC < Co-PC < Fe-PC의 순서로 나타었으며, 금속과 프탈로시아닌의 결합특성에 따른 차이로 판단된다. XRD 및 EA 분석결과, 전처리한 후의 Zn-PCS와 metal free-PC는 원래의 결정구조가 거의 유지되었지만, Co-PC, Cu($\alpha$)PC 및 Fe-PC는 원래의 결정구조가 파괴되는 것으로 나타났다. 전처리한 후의 Co-PC는 금속산화물인 $Co_3O_4$의 형태로 존재하였으며, Co-PC의 촉매활성이 가장 우수하였다. Co-PC 상에서 methanol의 촉매연소는 반응물의 농도가 높거나 접촉시간(W/F)이 짧을 경우, 중간생성물로서 HCHO 및 $HCOOCH_3$가 관찰되었다.

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질소-산소계 여섯 자리 리간드들의 전이금속이온 착물에 대한 전위차법 연구 (Potentiometric Study of Transition Metal Ions Complexes of Hexadentate($N_4$, $O_2$) Ligands)

  • 김선덕;김준광;이우식
    • 대한화학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.518-525
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    • 2000
  • 열린 고리 형태의 질소-산소계 여섯 자리 리간드 1,13-bis(2-hydroxybenzyl)-2,5,9,12-tetraazatridecane-tetrahydrochloride(BSATD${\cdot}$4HCl)와 1,14-bis(2-hydroxybenzyl)-2,6,9,12-tetraazatetradecanetetrahydrochloride(BSATED${\cdot}$4HCl)을 네 개의 염산염으로 합성하여 원소분석, 적외선 분광법, 핵 자기 공명법 및 질량스펙트럼으로 합성을 확인하였다. 합성된 리간드들의 산 해리상수값(log$K^{n}_{H}$)과 Cu(II), Ni(II), Co(II) 및 Zn(II)에 대한 안정도 상수 값 (log$K_{ML}$)을 전위차 적정법으로 구하고, 지방족 아민의 질소 원자들 사이에 에틸렌기와 프로필기를 포함하는 리간드들의 고리길이 효과에 따른 산 해리상수 특성 및 전이금속에 대한 안정도상수값에 미치는 영향을 고찰하였다. 그리고 $[Cu(BSATD)]ClO_4$$[Cu(BSATED)](ClO_4)_2$구리(II)착물을 합성하여 그 성질을 알아보았다.

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금속함유 베타 제올라이트 흡착제 상에서 LNG가스 내에 부취된 황화합물의 선택적 흡착제거 (Selective Removal of Odorants in Natural Gas by Adsorption on Metal-containing Beta Zeolite Adsorbents)

  • 오상승;김건중
    • 공업화학
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    • 제18권5호
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    • pp.459-466
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    • 2007
  • 본 연구에서는 다양한 금속들이 담지된 H형 베타 제올라이트(BEA)를 황성분 함유 부취제 제거용 흡착제로 활용하였다. 단일 금속이 담지되거나 또는 두 종류의 금속이 복합적으로 함유된 여러 종류의 흡착제를 사용하여 연속적인 흡착층에서 THT와 TBM 부취제에 대한 개별적 혹은 경쟁적인 흡착 특성을 평가하였다. 순수한 H형 BEA 제올라이트는 TBM 화합물에 대하여 가장 높은 흡착능력을 나타내었으며, THT 부취제는 Fe, Pd 금속 및 ZnO를 함유한 HBEA상에서 더 많은 양으로 흡착 제거되었다. 복합금속함유 흡착제의 경우에는 Cu-Zn/HBEA와 Fe-Mo/HBEA가 TBM 부취제에 대하여 더 높은 흡착용량을 나타내었다.

Growth and Properties of p-type Transparent Oxide Semiconductors

  • Heo, Young-Woo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.99-99
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    • 2014
  • Transparent oxide semiconductors (TOSs) are. currently attracting attention for application to transparent electrodes in optoelectronic devices and active channel layers in thin-film transistors. One of the key issues for the realization of next generation transparent electronic devices such as transparent complementary metal-oxide-semiconductor thin-film transistors (CMOS TFTs), transparent wall light, sensors, and transparent solar cell is to develop p-type TOSs. In this talks, I will introduce issues and status related to p-type TOSs such as LnCuOQ (Ln=lanthanide, Q=S, Se), $SrCu_2O_2$, $CuMO_2$ (M=Al, Ga, Cr, In), ZnO, $Cu_2O$ and SnO. The growth and properties of SnO and Cu-based oxides and their application to electronic devices will be discussed.

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Adsorption and Thermal Reduction Mechanism of CO2 on ZnO/Cu Model Catalysts

  • Kim, Yeonwoo;Kim, Sehun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.191.2-191.2
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    • 2014
  • Cu/ZnO/$Al_2O_3$ is widely used methanol synthesis catalyst at elevated pressures P (50 to 100 bar) and temperatures T (473 to 573 K) using $CO_2$, CO, $H_2$ syngas mixture. Although Cu step and planar defects have been regarded as active sites in this catalyst, detailed $CO_2$ hydrogenation procedure has been still unknown and debated as well as initial intermediate. In this study, we investigated the mechanism of $CO_2$ hydrogenation on Cu(111) model surface at P (1 bar) and T (298 to 450 K) using reflection absorption infrared spectroscopy (RAIRS). Two distinct formates by hydrogenation of $CO_2$, on step and on terrace, show different behavior with elevating temperature. The peak intensity of on step formate was continuously decreased above 360 K up to 450K in contrast to the increase of on terrace formate. These phenomena are strong possibilities that the formate is initial intermediate and is desorbed by hydrogenation reaction because thermal desorption temperature of formate (~470 K) is much higher than desorption of on step formate. And the formate production peak of on step site was weakly correlated with CO formation.

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Characterization of Metal(Cu, Zn)-Carbon/TiO2 Composites Derived from Phenol Resin and their Photocataytic Effects

  • Oh, Won-Chun;Bae, Jang-Soon
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.196-203
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    • 2008
  • Metal-carbon/$TiO_2$ composite photocatalysts were thermally synthesized through the mixing of anatase to metal(Cu, Zn) containing phenol resin in an ethanol solvent coagulation method. The BET surface area increases, with the increase depending on the amount of metal salt used. From SEM images, metal components and carbon derived from phenol resin that contains metal was homogeneously distributed to composite particles with porosity. XRD patterns revealed that metal and titanium dioxide phase can be identified for metal-carbon/$TiO_2$ composites, however, the diffraction peaks of carbon were not observed due to the low carbon content on the $TiO_2$ surfaces and due to the low crystallinity of the amorphous carbon. The results of a chemical elemental analysis of the metal-carbon/$TiO_2$ composites showed that most of the spectra for these samples gave stronger peaks for C, O, treated metal components and Ti metal compared to that of any other elements. According to photocatalytic results, the MB degradation can be attributed to the three types of synergetic effect: photocatalysis, adsorptivity and electron transfer, according to the light absorption between the supporter $TiO_2$, metal species, and carbon layers.

Effects of reversible metastable defect induced by illumination on Cu(In,Ga)Se2 solar cell with CBD-ZnS buffer layer

  • Lee, Woo-Jung;Yu, Hye-Jung;Cho, Dae-Hyung;Wi, Jae-Hyung;Han, Won-Seok;Yoo, Jisu;Yi, Yeonjin;Song, Jung-Hoon;Chung, Yong-Duck
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.431-431
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    • 2016
  • Typical Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)-based solar cells have a buffer layer between CIGS absorber layer and transparent ZnO front electrode, which plays an important role in improving the cell performance. Among various buffer materials, chemical bath deposition (CBD)-ZnS is being steadily studied to alternative to conventional CdS and the efficiency of CBD-ZnS/CIGS solar cell shows the comparable values with that of CdS/CIGS solar cell. The intriguing thing is that reversible changes occur after exposure to illumination due to the metastable defect states in completed ZnS/CIGS solar cell, which induces an improvement of solar cell performance. Thus, it implies that the understanding of metastable defects in CBD-ZnS/CIGS solar cell is important issue. In this study, we fabricate the ITO/i-ZnO/CBD-ZnS/CIGS/Mo/SLG solar cells by controlling the NH4OH mole concentration (from 2 M to 3.5 M) of CBD-ZnS buffer layer and observe their conversion efficiency with and without light soaking for 1 hr. From the results, NH4OH mole concentration and light exposure can significantly affect the CBD-ZnS/CIGS solar cell performance. In order to investigate that which layer can contain metastable defect states to influence on solar cell performance, impedance spectroscopy and capacitance profiling technique with exposure to illumination have been applied to CBD-ZnS/CIGS solar cell. These techniques give a very useful information on the density of states within the bandgap of CIGS, free carriers density, and light-induced metastable effects. Here, we present the rearranged charge distribution after exposure to illumination and suggest the origin of the metastable defect states in CBD-ZnS/CIGS solar cell.

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도로변 우수관 퇴적물의 중금속오염 (I) : 서울시 동부지역 (The heavy metal contaminations of sediments from some gully-pots : eastern part of seoul, Korea)

  • 이평구;김성환;윤성택
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제6권4호
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    • pp.25-40
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    • 2001
  • 중금속오염 정도를 조사하기 위해, 서울시 동부의 13개 구에서 280개 우수관퇴적물을 채취하였다. 오염되지 않은 하천 표사시료도 비교하기 위해 연구되었다. 퇴적물의 물리화학적 특성과 Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, 및 Zn 분포에 관한 연구가 수행되었다. 우수관퇴적물과 오염되지 않은 표사시료의 총 중금속 함량은 산분해방법을 이용하여 분석하였다. 먼저 질산으로 분해한 뒤, 다시 질산과 과염소산의 혼합산으로 산분해하였다. 우수관퇴적물은 특징적으로 Zn, Cu, Pb및 Cr함량이 매우 높았으며, 이는 우수관퇴적물이 이들 원소에 의해 인위적으로 오염된 것을 지시하고 있다. 우수관퇴적물에 포함된 중금속 함량은 오염되지 않은 하천 표사시료의 평균 중금속 함량에 비해 원소에 따라 약 1-329배 높게 나타났다. 특히, 가장 높은 Zn, Cu, Pb 및 Cr평균값을 나타낸 지역은 각각 여의도, 중구, 중구 및 동대문구에서 채취한 우수관퇴적물이었다. 비즈니스 지역과 상업지역에서의 평균 Zn 함량은 산업공단지역의 Zn 함량보다 2-305배 높다. 이것은 Zn이 주로 자동차 교통량(자동차 타이어)에서 기인된 것을 지시한다. 평균 Cu와 Cr의 함량은 상업지역과 산업공단지역에서 높게 나타났으며, 이는 산업활동이 우수관퇴적물에 Cu와 Cr 축적을 야기시키고 있다는 것을 지시하고 있다. 우수관퇴적물의 Pb 함량은 비교적 낮았으며, 이는 1987년 이후 무연휘발유를 사용하는 것에 기인하였다.

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