• 제목/요약/키워드: recombination efficiency

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Enhancement of Photocurrent Efficiency in Dye-sensitized Solar Cells Using Nanometer-sized Y-incorporated TiO2 Materials

  • Kim, Su-Jung;Yeo, Min-Kyeong;Um, Myeong-Heon;Kang, Mi-Sook
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권4호
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    • pp.1220-1224
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    • 2012
  • This study examines the photoelectric conversion efficiency of dye-sensitized solar cells (DSSCs) when nanometer-sized Y (0, 0.1, 0.5, and 1.0 mol %)-incorporated $TiO_2$ prepared using a solvothermal method is utilized as the working electrode material. The photoelectric properties of the Y-$TiO_2$ used in DSSCs were studied by frequency-resolved modulated photocurrent/photovoltage spectroscopy. The recombination was much slower in the Y-$TiO_2$-based DSSCs than in the pure $TiO_2$-assembled DSSC. Compared to that using pure $TiO_2$, the energy conversion efficiency was enhanced considerably by the application of Y-$TiO_2$ in the DSSCs to approximately 6.08% for 0.5 mol % Y-$TiO_2$.

Study of the Efficiency Droop Phenomena in GaN based LEDs with Different Substrate

  • Yoo, Yang-Seok;Li, Song-Mei;Kim, Je-Hyung;Gong, Su-Hyun;Na, Jong-Ho;Cho, Yong-Hoon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.172-173
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    • 2012
  • Currently GaN based LED is known to show high internal or external efficiency at low current range. However, this LED operation occurs at high current range and in this range, a significant performance degradation known as 'efficiency droop' occurs. Auger process, carrier leakage process, field effect due to lattice mismatch and thermal effects have been discussed as the causes of loss of efficiency, and these phenomena are major hindrance in LED performance. In order to investigate the main effects of efficiency loss and overcome such effects, it is essential to obtain relative proportion of measurements of internal quantum efficiency (IQE) and various radiative and nonradiative recombination processes. Also, it is very important to obtain radiative and non-radiative recombination times in LEDs. In this research, we measured the IQE of InGaN/GaN multiple quantum wells (MQWs) LEDs with PSS and Planar substrate using modified ABC equation, and investigated the physical mechanism behind by analyzing the emission energy, full-width half maximum (FWHM) of the emission spectra, and carrier recombination dynamic by time-resolved electroluminescence (TREL) measurement using pulse current generator. The LED layer structures were grown on a c-plane sapphire substrate and the active region consists of five 30 ${\AA}$ thick In0.15Ga0.85N QWs. The dimension of the fabricated LED chip was $800um{\times}300um$. Fig. 1. is shown external quantum efficiency (EQE) of both samples. Peak efficiency of LED with PSS is 92% and peak efficiency of LED with planar substrate is 82%. We also confirm that droop of PSS sample is slightly larger than planar substrate sample. Fig. 2 is shown that analysis of relation between IQE and decay time with increasing current using TREL method.

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Transformation-associated recombination cloning에 의한 유전자 분리에 사용되는 target hook에 대한 GC content의 영향 (Effect of GC Content on Target Hook Required for Gene Isolation by Transformation-Associated Recombination Cloning)

  • 김중현;신영선;윤영호;장형진;김은아;김광섭;정정남;박인호;임선희
    • 미생물학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.128-134
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    • 2003
  • Transformation-associated recombination (TAR) 클로닝법은 목적 유전자를 포함한 게놈 DNA와 그 유전자의 5' 또는 3' 말단 서열을 포함하고 있는 선형의 TAR vector를 동시에 출아효모의 spheroplast내로 co-penetration 시켜 상동부위에서 일어나는 재조합에 의해 환형의 Yeast Artification Chromosome(YAC)으로 분리되는 방법이다. 일반적으로 TAR 클로닝법에 의한 목적의 single-copy 유전자 분리 빈도는 전체 형질전환체의 0.01~1% 정도이다. 이러한 TAR 클로닝법을 개선하기 위하여 Tg.AC transgenic mouse를 모델계로 사용하여 유전자 분리에 대한 target hook 내의 GC content 가 미치는 영향을 조사하였다. 이러한 목적으로 한쪽에는 다양한 GC content(18~45%)를 지닌 transgene 특이적 hook을 포함하고 다른 한쪽은 B1 반복서열을 가지는 radial TAR vector를 사용하여 transgene 분리 빈도를 측정하였다. 그 결과 target hook의 GC content는 23% 이하의 경우, ~40%인 경우에 비해 두 배 정도 클로닝 빈도가 감소하였다. 따라서 TAR vector를 제작할 때, 유전자 분리에 이용되는 target hook의 GC content는 약 40% 일때 가장 적정한 것으로 나타났다. 또한 높은 target hook 내의 GC content(65%)위치분포에 의한 차이는 클로닝 빈도에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

Target DNA 염기서열 내에 존재하는 비상동성 간격이 상동성재조합을 이용한 클로닝 빈도에 미치는 영향 (Effect of Non-homologous Spacing in Target DNA Sequence on the Frequency of Cloning Based Homologous Recombination)

  • 김재우;도은주;윤세련;정윤희;윤영호;임선희;선우양일;박인호
    • 미생물학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.239-245
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    • 2005
  • Transformation-associated recombination (TAR) 클로닝 법은 복잡한 게놈으로부터 염색체 내의 특정부위나 유전자를 선택적으로 분리할 수 있다. 이 방법은 목적 유전자에 근접한 작은 게놈DNA 염기서열 정보를 필요로 한다. 이 기술은 효모의 spheroplast transformation을 시키는 동안 목적으로 하는 유전자의 5' 또는 3' 서열을 포함하고 있는 TAR vector와 게놈DNA사이에서 일어나는 상동성재조합에 의해 이루어진다. 본 연구에서는 plasmid 모델시스템을 이용하여 target hooks 내에 존재하는 비상동성 염기서 열이 상동성재조합에 미치는 영향을 조사하였다. plasmid에 존재하는HIS3유전자와 변형시킨 his3-TRP1-his3 단편 사이의 상동성재조합의 효율은 $Ura^+$ 형질전환체의 형질분석에 의해 이루어졌다. $Ura^+$ 형질전환체의 수는 7종류의 서로 달리 변형된 his3-TRP1-his3 단편들을 사용하였을 매 거의 동일하게 나타났다. 그러나 $Trp^+His^+$ positive recombinants의 빈도는 변형된 his3-TRP1-his3 단편 내에 비상동성 영역에 부정확한 간격을 지닐 때 현저한 감소를 나타내었다. 이러한 결과로서, 부정확한 간격이 target hook과 substrate DNA 사이에 일어나는 상동성재조합을 방해하는 것으로 사료된다. 그러므로 이종간의 상동유전자를 클로닝 할 때에는 target hook내의 비상동성 염기서열이 존재한다면 이것이 정확한 간격을 지니는지 여부를 중요란 요인으로 고려해야 한다.

Co-60 빔에서 액체 전리함의 이온 수집 효율 결정 연구 (Determining Ion Collection Efficiency in a Liquid Ionization Chamber in Co-60 Beam)

  • 최상현;김찬형
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권1호
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    • pp.46-52
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    • 2014
  • 액체 전리함은 공동 전리함과 달리 감응매질이 물 등가물질로 이루어져 있어서, 감도가 매우 높아서 충분히 작게 만들 수 있기 때문에 기준 조사면 뿐만 아니라 소조사면의 선량 평가에 유용하다는 장점이 있지만, 이온 재결합 손실 계산에 있어 초기 재결합과 일반 재결합을 모두 고려해야 하므로, 사용상에 어려움이 따른다. 본 연구에서는 연속 빔인 코발트 60 빔에서 PTW사의 microLion 액체 전리함을 이용하여 Greening 이론식과 이선량률법 및 다른 실험을 이용하여 수집효율을 구하고, 비교하는 연구를 수행하였다. 이는 코발트 장비인 Theratron 780과 물팬톰을 이용하여 수행하였으며, 선량률에 따른 microLion 전리함의 전하량을 측정하기 위해 0.6 cc 공동 전리함을 같은 조건에서 동시에 측정하였다. 이때 선량률의 범위는 0.125~0.746 Gy/min이였으며, 각 선량률에서 +400, +600 및 +800 전압에 대하여 액체 전리함을 이용하여 전하량을 측정하였다. 측정된 데이터를 이용하여 세 가지 방법에 따라 계산된 수집효율은 대체로 1% 이내로 일치하였다. 특히 본 연구에서 실험을 통해 구한 수집효율은 가장 낮은 두 선량률을 제외하고는 0.3% 이내로 잘 일치함을 보였다. 이선량률법의 경우 Greening 이론식과 비교하여 대체로 1% 이내의 차이를 보였지만, 두 선량률의 차이가 적을 때 대략 4% 가까운 차이를 보임을 확인하였다. TRS-398 물흡수선량 프로토콜에서 권고하는 표면과 선원간의 거리가 80 cm이고, 깊이 5 cm에서 Greening 이론법과 이선량률법, 본 연구에서 실험을 통해 얻은 방법에 의한 이온 재결합 보정계수는 각각 1.0233, 1.0239, 1.0316으로, 이 조건에서 대략 3%의 이온 재결합에 의한 손실이 발생함을 확인하였다. 본 연구에서 실험을 통해 이온 재결합 손실을 계산하는 방법은 다른 두 선량률에서 액체 전리함의 보정된 전하량을 이용하여 손쉽게 결정할 수 있기 때문에 연속 빔에서 선량 평가 시에 매우 유용하게 사용될 수 있으리라 판단된다.

염료감응형 태양전지의 광전자 재결합 방지를 위한 Al2O3 코팅 TiO2 전극 제조 (Preparation of Al2O3-coated TiO2 Electrode for Recombination Blocking of Photoelectron in Dye-Sensitized Solar Cells)

  • 황경준;유승준;정성훈;김선일;이재욱
    • 공업화학
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    • 제21권2호
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    • pp.162-168
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    • 2010
  • 최근에 염료감응형 태양전지(dye-sensitized solar cells, DSSCs)의 에너지 변환 효율을 증가시키기 위한 방법으로 흡착된 염료에서 발생되는 광전자가 전해질 속의 산화/환원되는 요오드 이온($I_3^-/I^-$)과의 재결합(recombination)을 방지하기 위하여 발생된 광전자를 효율적으로 $TiO_{2}$ 전극을 통해 이동시키는 방법에 관한 연구가 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 이러한 재결합을 방지하기 위하여, 졸-겔(sol-gel)법으로 합성한 보헤마이트(bohemite) 졸을 이용하여 $TiO_{2}$ 전극에 비해 높은 에너지 밴드갭(band-gap)을 가지고 있는 $Al_2O_3$가 코팅된 이중층의 다공질 나노 $TiO_{2}$ 전극을 제조하고 염료감응형 태양전지에 응용하였다. 특히, 다양한 입자의 크기가 조절된 보헤마이트 졸을 통해 최고의 에너지 변환 효율을 가진 $Al_2O_3$가 코팅된 $TiO_{2}$ 광전극 제조 조건을 조사하였다. 입자 크기 100 nm 보헤마이트 졸로부터 제조한 $Al_2O_3$가 코팅된 $TiO_{2}$ 전극이 순수 $TiO_{2}$로 제조한 광전극 층(7.5%)에 비해 높은 에너지 변환 효율(9.0%)을 보였다.

Effect of Titanium Nanorods in the Photoelectrode on the Efficiency of Dye Sensitized Solar Cells

  • Rahman, Md. Mahbubur;Kim, Hyun-Yong;Jeon, Young-Deok;Jung, In-Soo;Noh, Kwang-Mo;Lee, Jae-Joon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권9호
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    • pp.2765-2768
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    • 2013
  • The effect of $TiO_2$ nanorods (TNR) and nanoparticles (TNP) composite photoelectrodes and the role of TNR to enhance the energy conversion efficiency in dye-sensitized solar cells (DSSCs) was investigated. The 5% TNR content into the TNP photoelectrode significantly increased the short-circuit current density ($J_{sc}$) and the open-circuit potential ($V_{oc}$) with the overall energy conversion efficiency enhancement of 13.6% compared to the pure TNP photoelectrode. From the photochemical and impedemetric analysis, the increased $J_{sc}$ and $V_{oc}$ for the 5% TNR/TNP composite photoelectrode was attributed to the scattering effect of TNR, reduced electron diffusion path and the suppression of charge recombination between the composite photoelectrode and electrolyte or dye.

Improved Efficiency by Insertion of TiO2 Interfacial Layer in the Bilayer Solar Cells

  • Xie, Lin;Yoon, Soyeon;Kim, Kyungkon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.432.1-432.1
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    • 2016
  • We demonstrated that the power conversion efficiency (PCE) of bilayer solar cell was significantly enhanced by inserting interfacial layer between the organic bilayer film and the Al electrode. Moreover, the water contact angle shows that the bilayer solar cells suffer from the undesirable surface component which limits the charge transport to the Al electrode. The AFM measurement has revealed that the pre- and post-thermal annealing treatments results in different morphologies of the interfacial layer which is critical for the higher PCE of the bilayer solar cells. Furthermore we have investigated the electrical properties of the bilayer solar cells and obtained insights into the detailed device mechanisms. The transient photovoltage measurements suggests that the significantly enhanced Voc is caused by reducing the recombination at the interface between the organic films and the Al electrode. By inserting the TiO2 layer between the bilayer film and Al electrode, the open circuit voltage (Voc) was increased from 0.37 to 0.66V. Consequently, the power conversion efficiency (PCE) of bilayer solar cells was significantly enhanced from 1.23% to 3.71%. As the results, the TiO2 interfacial layer can be used to form an ohmic contact layer, serveing as a blocking layer to prevent the penetration of the Al, and to reduce the recombination at the interface.

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Controlled Charge Carrier Transport and Recombination for Efficient Electrophosphorescent OLED

  • Chin, Byung-Doo;Choi, Yu-Ri;Eo, Yong-Seok;Yu, Jai-Woong;Baek, Heume-Il;Lee, Chang-Hee
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.1418-1420
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    • 2008
  • In this paper, the light emitting efficiency, spectrum, and the lifetime of the phosphorescent devices, whose emission characteristics are strongly dominated not only by the energy transfer but also by the charge carrier trapping induced by the emissive dopant, are explained by differences in the energy levels of the host, dopant, and nearby transport layers. On the basis of our finding on device performance and photocurrent measurement data by time-of-flight (TOF), we investigated the effect of the difference of carrier trapping dopant and properties of the host materials on the efficiency roll-off of phosphorescent organic light emitting diode (OLED), along with a physical interpretation and practical design scheme, such as a multiple host system, for improving the efficiency and lifetime of devices.

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중금속 오염이 n형 실리콘 태양전지의 전기적 특성에 미치는 영향에 대한 연구 (Influence of Metallic Contamination on Photovoltaic Characteristics of n-type Silicon Solar-cells)

  • 김일환;박준성;박재근
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제6권1호
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    • pp.17-20
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    • 2018
  • The dependency of the photovoltaic performance of p-/n-type silicon solar-cells on the metallic contaminant type (Fe, Cu, and Ni) and concentration was investigated. The minority-carrier recombination lifetime was degraded with increasing metallic contaminant concentration, however, the degradation sensitivity of recombination lifetime was lower at n-type than p-type silicon wafer, which means n-type silicon wafer have an immunity to the effect of metallic contamination. This is because heavy metal ions with positive charge have a much larger capture cross section of electron than hole, so that reaction with electrons occurs much more easily. The power conversion efficiency of n-type solar-cells was degraded by 9.73% when metallic impurities were introduced in the silicon bulk, which is lower degradation compared to p-type solar-cells (15.61% of efficiency degradation). Therefore, n-type silicon solar-cells have a potential to achieve high efficiency of the solar-cell in the future with a merit of immunity against metal contamination.