• 제목/요약/키워드: ZnS: Cu

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Effect of H2S Concentration and Sulfurization Temperature on the Properties of Cu2ZnSnS4 Thin Films

  • Arepalli, Vinaya Kumar;Kim, Eui-Tae
    • 한국재료학회지
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    • 제25권12호
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    • pp.708-712
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    • 2015
  • This study reports the effects of $H_2S$ gas concentration on the properties of $Cu_2ZnSnS_4(CZTS)$ thin films. Specifically, sulfurization process with low $H_2S$ concentrations of 0.05% and 0.1%, along with 5% $H_2S$ gas, was studied. CZTS films were directly synthesized on Mo/Si substrates by chemical bath deposition method using copper sulfate, zinc sulfate heptahydrate, tin chloride dihydrate, and sodium thiosulfate pentahydrate. Smooth CZTS films were grown on substrates at optimized chemical bath deposition condition. The CZTS films sulfurized at low $H_2S$ concentrations of 0.05 % and 0.1% showed very rough and porous film morphology, whereas the film sulfurized at 5% $H_2S$ yielded a very smooth and dense film morphology. The CZTS films were fully crystallized in kesterite crystal form when they were sulfurized at $500^{\circ}C$ for 1 h. The kesterite CZTS film showed a reasonably good room-temperature photoluminescence spectrum that peaked in a range of 1.4 eV to 1.5 eV, consistent with the optimal bandgap for CZTS solar cell applications.

$Ni_{0.65}Zn_{0.35}Cu_{0.1}Fe_{1.9}O_4$의 결정학적 및 Mossbauer 효과 연구 (Crystallographic and Mossbauer studies of $Ni_{0.65}Zn_{0.35}Cu_{0.1}Fe_{1.9}O_4$)

  • 김우철;이승화;홍성렬;옥항남;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.118-124
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    • 1998
  • Ni0.65Zn0.35Cu0.1Fe1.9O4의 결정학적 및 자기적 성질을 Mossbauer 분광법과 X-선 회절법으로 연구하였다. 결정구조는 cubic spinel 구조이며, 격자상수 a0=8.390$\AA$임을 알았다. Mossbauer 스펙트럼은 12K부터 705K까지 취하였으며, 상온에서 이성질체 이동결과 사면체자리 [A 자리], 팔면체자리[B 자리] 모두 Fe+3가 임을 알았고, Neel 온도 TN=705K로 결정하였다. 온도가 상승함에 따라 Mossbauer 스펙트럼의 선폭이 증가하였는데 이는 철의 자리에서 여러 다른 초미세자기장의 온도의존성으로부터 기인된다고 몰 수 있으며, 전기사중극자 분열값이 Neel 온도에서 0.41mm.s인 반면 TN이하에소는 실험적인 오차범위에서 0으로 나타났는데 이것은 전기장기울센터의 주축에 대한 초미세자기장의 방향이 임의적이라는데 기인하는 것으로 해석이 된다.

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3-5족 적층형과 CuInGa(S,Se)2 및 Cu2ZnSn(S,Se)4 화합물반도체 박막태양전지 (III-V Tandem, CuInGa(S,Se)2, and Cu2ZnSn(S,Se)4 Compound Semiconductor Thin Film Solar Cells)

  • 정연길;박동원;이재광;이재영
    • 공업화학
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    • 제26권5호
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    • pp.526-532
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    • 2015
  • 신 기후변화대응(Post 2020)을 위한 대체에너지의 역할과 더불어 태양전지의 중요성이 높아져 가고 있다. 태양전지의 종류는 크게 재료관점에서 보면 유기물과 무기물 계열로 구분할 수 있지만 대규모 발전역할에서는 현재까지 실리콘과 같이 양산성과 안정성 기반의 무기물 태양전지가 주된 역할을 하고 있다. 특히 최근 몇 년간 화합물반도체 태양전지에 대한 연구는 급속도로 가속화되면서 3-5족 적층형 태양전지, chalcopyrite 계열 $CuInGa(S,Se)_2$ (CIGSSe) 태양전지와 kesterite 계열 $Cu_2ZnSn(S,Se)_4$ (CZTSSe) 태양전지 연구가 대표적으로 주류를 이루어 왔다. 따라서 화합물반도체 태양전지에서 주류를 이루고 있는 3-5족 적층형, CIGSSe 및 CZTSSe 태양전지들의 연구개발동향 및 기술적인 주요내용들에 대해 소개하고자 한다.

Serratia marcescens Protease의 효소학적 특성 (Enzymatic Properties of Serratia marcescens Pretense)

  • 최병범
    • 한국식품영양학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.152-157
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    • 2003
  • Serratia marcescen ATCC 25419 protease를 ammonium sulfate treatment, DEAE-cellulose anion exchange chromatography등의 방법으로 정제하였는데 최종 단계에서 667.5 unit/mg 이었으며 회수율은 43%이었고 448배 정제되었다. 정제한 S. marcescens protease로부터 아포효소를 만든 후 금속 재활성화에 대해 조사하였다. S. marcescens protease는 EDTA에 의해 완전히 활성을 잃는 metalloenzyme이며 Hg, Fe, Cu 등에 의해서 효소 활성을 70% 이상 잃은 반면, Co는 효소 활성을 약 20% 정도 증가시켰다. 아포효소의 재활성화는 pH 6~8에서 Mn, Co, Zn 등이 효과적이었다. Mn, Co, Zn등을 아포효소에 가하여 만든 효소들 중에서 Zn-효소는 효소 활성도, 알칼리-불활성화, 열-안정성 면에서 원래 protease와 유사하였다.

인천 H항 표층 퇴적물의 오염도 평가 (Estimation of Pollution Degree of Surface Sediment from Incheon H Wharf)

  • 김정호;남세용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.504-510
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    • 2014
  • 본 연구에서는 2014년 03월에 인천 H항의 5개 정점(S1~S5)에서 채취된 표층 퇴적물의 물리화학적 특성을 조사하고, COD, AVS, IL 및 중금속(Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Cr, Hg)을 분석하여 오염도를 평가하였다. 입도분석, 비표면적분석, XRD 및 XRF 분석을 통하여 채취된 퇴적물 시료 모두 거의 동일한 산화물과 광물로 구성되었음을 확인하였다. 국내기준으로 COD, AVS 및 IL 세 항목의 총점에 대한 오염도는 S2, S3, S5 지점은 2등급으로 S1, S4 지점은 3등급으로 평가되었다. 중금속 오염의 경우 Cd, Ni, Pb은 USEPA 기준으로 중간오염에 해당하였고, Cu, Zn 및 Cr은 심한오염으로 분류되었다. 농집지수를 이용한 오염도 평가결과 Cd가 Class 3으로 평가되었고, 농축계수를 이용한 평가결과 모든 지점에서 Cd, Pb, Zn의 경우 1보다 큰 것으로 나타났다. 또한 총농축계수는 S4지점이 3.1로 가장 높은 것으로 나타났다.

CdTe계 태양전지에 응용되는 ZnTe 박막의 전기화학적 제조 및 Cu 도핑 연구 (A Study on the Electrochemical Deposition and p-Type Doping of ZnTe Films as a Back Contact Material for CdTe Photovoltaic Solar Cells)

  • 김동환;전용석;김강진
    • 한국재료학회지
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    • 제7권10호
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    • pp.856-862
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    • 1997
  • 박막형 CdTe/CdS 태양전지의 배면전극(back contacts)물질로서 Cu도핑된 ZnTe 박막(ZnTe:Cu)을 전착법(electroplating)으로 제조하는 연구를 수행하였다. Sulfate계의 전해질 수용액에서 CdTe 기판과 투명전극으로 코팅된 유리(In$_{2}$O$_{3}$: Sn, ITO)기판 위에 ZnTe 박막을 코팅하는 방법으로써 potentiostat와 기판(cathode), Pt counter electrode, Ag/AgCI 표준전극으로 구성된 장치를 사용하여 pH=2.5-4, T=70-8$0^{\circ}C$, 0.02M $Zn^{2+}$ 1x$10^{-4}$M TeO$_{2}$, 0.2M $K_{2}$SO$_{4}$조건에서 -0.800 Vs~-0.975 V 범위의 전압(V$_{a}$ )에 걸쳐 실험하였다. ITO박막을 기판으로 사용하여 cyclic voltammogram을 작성한 결과 약 -0.50 V 에서 Te환원 peak이 나타났다. Auger electron spectroscopy (AES)로 조성분석한 결과 표면에서 Zn signal이 강하게 나왔고 시편의 두께에 따라 Zn의 signal감소하는 반면 Cd signal은 증가하는 것이 확인되었다. SEM 사진으로부터 ZnTe의 표면이 작은 입자 (0.2$\mu\textrm{m}$ 이하)로 구성되어 있으며 낮은 V$_{a}$ 에서는 입자가 작아지면서 조직이 치밀해짐이 관찰되었다. Optical transmission방법에 의하여 ITO기판위에 입혀진 박막의 밴드갭은 2.5 eV으로 측정되었다. 수용액중의 Cu$_{2+}$와 triethanolamine(TEA)은 산성용액에서 착물형성이 이루어지지 않았으며 1,10-phenanthroline과는 pH=2에서도 착물이 형성되었다.

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기계화학적 방법으로 합성한 Cu2Zn(Sn,Ge)S4 나노결정과 이를 이용하여 제조한 태양전지 (Mechanochemically Synthesized Cu2Zn(Sn,Ge)S4 Nanocrystals and Their Application to Solar Cells)

  • 박보인;이승용;이도권
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제4권3호
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    • pp.114-118
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    • 2016
  • $Cu_{1.8}Zn_{1.2}(Sn_{1-x}Ge_x)S_4$ (CZTGeS) nanocrystals were mechanochemically synthesized from elemental precursor powders without using any organic solvents and any additives. The composition of CZTGeS nanocrystals were systematically varied with different Ge mole fraction (x) from 0.1 to 0.9. The XRD, Raman spectroscopy, high-resolution TEM, and diffuse reflectance studies show that the as-synthesized CZTGeS nanocrystals exhibited consistent changes in various structural and optical properties as a function of x, such as lattice parameters, wave numbers for $A_1$ Raman vibration mode, interplanar distances (d-spacing), and optical bandgap energies. The bandgap energy of the synthesized CZTGeS nanocrystals gradually increases from 1.40 to 1.61 eV with increasing x from 0.1 to 0.9, demonstrating that Ge-doping is useful means to tune the bandgap of mechanochemically synthesized nanocrystals-based kesterite thin-film solar cells. The preliminary solar cell performance is presented with an efficiency of 3.66%.

Chlorella 대량 배양을 위한 농업용 비료에 trace element의 첨가 효과

  • 배진희;이계안;허성범
    • 한국양식학회:학술대회논문집
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    • 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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    • pp.88-89
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    • 2003
  • Rotifer의 먹이 생물로 이용되는 Chlorella의 대량 배양에는 농업용 비료가 널리 이용되고 있다. 그러나 농업용 비료만을 사용할 경우 f/2배지에 비해 성장이 낮은 단점이 있다. 따라서 본 연구는 농업용 비료 배지에 여러 가지 미량 성분을 첨가하여 그 성장 변화를 측정하고, 고밀도 대량 배양에 필요한 미량 원소 성분을 파악하고자 하였다. 먼저 Chlorella의 대량 배양에 이용되는 농업용 비료 배지(복합, 요소비료)에 실내 배양에 주로 이용되는 f/2배지의 trace element 성분 중 코발트(Co), 구리(Cu), 아연(Zn) 및 몰리브덴(Mo)를 f/2배지의 함량을 기준으로 각각 0.5, 1.0, 1.5 및 2.0배로 첨가하여 $25^{\circ}C$, 5,000 lux 연속조명, 15$\textperthousand$에서 배양한 결과 각 미량 원소의 첨가 함량이 높을수록 Chlorella의 성장은 높게 나타났다. 전체 실험구 중에서 아연 2.0배, 구리 2.0배를 첨가한 비료 배지에서 S.G.R.이 각각 0.3598, 0.3599의 성장을 나타내었으며, 아연과 구리 성분을 첨가한 Chlorella에서 높은 성장률을 보였다. 위의 실험에서 첨가효과가 좋은 Cu와 Zn 2.0배와 철(Fe)과 망간(Mn)을 같은 비율(0.5~2.0배)로, 다시 배양한 결과, Cu 2.0배와 Zn 2.0배는 S.G.R.이 각각 0.6283과 0.6231로 가장 높았으며, Fe 2.0배, Mn 2.0배와 1.5배에서 S.G.R이 각각 0.6210, 0.6200, 0.6183의 높은 성장률을 나타내었다. 위의 실험에서 농업용 비료에 첨가된 모든 trace element 중에서 가장 좋은 성장을 나타낸 구리(Cu) 성분의 정확한 공급 농도를 파악하기 위하여 농업용 비료에 2, 3, 4 및 5배를 첨가하여 $25^{\circ}C$, 5,000 lux, 15$\textperthousand$에서 배양한 결과, S.G.R.이 CU 함량을 3배로 첨가하였을 경우 2716$\times$$10^4$cells/$m\ell$로 가장 높은 세포 밀도를 나타내었다. 또한 5종의 trace element (Fe, Mn, Zn, Cu, Co)를 혼합하여 비료 배지(1.25배)에 첨가하여 미량 원소간의 상호 작용에 대해서 알아 본 결과, Fe와 Mn 두가지 성분만을 농업용 비료 배지에 혼합하였을 경우 세포수가 2720$\times$$10^4$cells/$m\ell$로서 높은 성장을 나타내었다. 다음으로 Fe, Mn, Zn 및 Cu 4종을 모두 혼합하여 첨가한 실험구가 2608$\times$$10^4$ cells/$m\ell$ 높은 세포 밀도를 나타내었다. 이러한 결과로서 옥외에서 농업용 비료배지에 구리(Cu, f/2배지 기준 3.0배)성분을 첨가함으로써 Chlorella의 성장을 효율적으로 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

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분산형 전계발광 소자의 발광 특성 (Emission Characteristics of Power Type Electroluminescent Device)

  • 권순석;임기조;박수길;김현후;류부형;김용주
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권2호
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    • pp.150-155
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    • 1997
  • Powder type electroluminescent device(P-ELD) in this study was prepared by printing method. P-ELDs were basically composed of phosphor, insulator and transparent conducting layer. The phosphor powder was prepared by sintering the mixture of ZnS as a host, Cu as an activator, and NaCl as a flux for co-activator and enhancement of growth of the phosphor particles. The phosphor layer was made by printing the paste of the cyanoethylpullan as a binder and the ZnS system phosphor powder. In order to evaluate the luminescence characteristics of ZnS P-ELD, applied voltage - luminance(V-L), frequency-luminance(f-L), and relative luminance spectra(L- .lambda.) characteristics were measured. The experimental results show that luminance increased with increasing the applied voltage and frequency. It can be explained in terms of the potential barrier formed between ZnS and CuS. Two emission peaks in luminance-wavelength spectra measured at applied voltage of 100 $V_{rms}$ were observed at 500nm as a primary peak and 460nm as a secondary peak, respectively.y.

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Luminescence of orange-emitting ZnS:Mn,Cu,Cl for EL device

  • Lee, Hak-Soo;Han, Sang-Do;Gwak, Ji-Hye;Han, Chi-Hwan;Kim, Jung-Duk
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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    • pp.1093-1095
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    • 2006
  • An orange-emitting phosphor for inorganic electroluminescent device has been studied. Cu and Cl were co-doped in Mn-doped ZnS for a high-performing phosphor. The effect of $Mn^{2+}-doping$ concentration as well as $Mg^{2+}-sensitizer$ addition on the luminescence characteristics has been investigated.

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