• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.11a
• /
• pp.60.2-60.2
• /
• 2010

A $TiO_2$ films in dye-sensitized solar cells was fabricated using $TiO_2$ colloidal sol prepared from titanium iso-propoxide used as a starting material by applying the sol-gel method. It was characterized by particle size analyzer, XRD, FE-SEM, and BET analysis. The adsorption isotherms of dye molecule on $TiO_2$ films were obtained at three different temperatures (30, 45, $60^{\circ}C$) and at three different pH (3, 5, 7). The adsorption kinetics of dye molecule on $TiO_2$ films were obtained at three different temperatures (30, 45, $60^{\circ}C$. The adsorption experimental data were correlated with Langmuir isotherm model and pseudo-second-order model. Also the isosteric enthalpies of dye adsorption were calculated by the Clausius-Clapeyron equation. In addition, the adsorption energy distribution functions which describe heterogeneous characteristics of nanocrystalline $TiO_2$ film surface were calculated by using the generalized nonlinear regularization method. We found that efficient adsorption of N719 dye from aqueous solution onto $TiO_2$ films can be successfully achieved by dye adsorption conditions and morphology of $TiO_2$ films.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.534-534
• /
• 2013

본 연구에서는 RF/DC 마그네트론 스퍼터링 시스템을 이용하여 co-sputtering 방법으로 TiO2와 ZnO를 이용하여 인버티드 유기태양전지용 버퍼층을 제작하고 TiO2와 ZnO의 함량에 따른 인버티드 유기 태양전지 특성을 비교하였다. Ti-Zn-O 버퍼층은 기존의 버퍼층 제작에 사용되던 용액 공정 대신 스퍼터링 시스템을 이용하여 제작하였다. ITO 전극 상부에 곧바로 Ti-Zn-O를 성막하여 Anode와 버퍼층이 일체화된 투명 전극을 제작하고 ZnO와 TiO2 함량이 유기 태양전지의 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 버퍼층의 TiO2와 ZnO 함량에 따른 광학적, 구조적특성을 UV/Vis spectrometry와 X-ray diffraction (XRD), TEM 등으로 분석하였으며, Ti-Zn-O 박막의 실제 버퍼 층으로서의 적용 가능성을 알아보기 위해 인버티드 유기태양전지로 제작하여 그 특성을 평가하였다. 기존의 인버티드 유기태양전지의 특성이 fill factor of 55.58%, short circuit current of 8.33 mA/cm2, open circuit voltage of 0.66 V, efficiency 3.06%인데 반해 최적 조건의 Ti-Zn-O 버퍼층을 적용했을 경우 fill factor of 52.05%, short circuit current of 8.81 mA/cm2, open circuit voltage of 0.66 V, efficiency 3.03%인 우수한 유기태양전지의 특성을 보임으로써 스퍼터링 공법으로 제작된 Ti-Zn-O 박막의 인버티드 유기태양전지용 버퍼 층으로서의 적용 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2004.07c
• /
• pp.1740-1742
• /
• 2004

산소 과전압이 낮은 $MnO_2$를 촉매로 사용하여 반도체 산화물계의 산소선택성 전극을 제조하고 산화물 코팅층의 미세구조와 전기화학적 특성을 분석하였다. Ti 기판에 열분해 법을 이용하여 $MnO_2$ 피막을 형성하였고, 또한 binder를 이용한 코팅 방법을 이용하여 Ti, Fb 기판에 $MnO_2$ 피막층을 형성하였다. 450$^{\circ}C$에서 1시간 열분해하여 약 1 ${\mu}m$의 $MnO_2$ 피막층을 형성 시켰으나 Ti 기판과의 접착력이 약하여 피막자체에 대한 전기화학적 특성은 관찰할 수 없었다. PVDF : $MnO_2$의 함량비가 1:1에서 1:6 까지는 DMF의 함량에 무관하게 전극 특성이 나타나지 않았지만 20:1 이상의 조성에서는 균일한 C-V 특성을 나타냈고, 산소 발생 과전압도 약 1.4V 정도로 감소되었다. 그러나 Ti 기판의 경우 열분해법을 이용하여 제조된 전극과 같이 낮은 기판과의 접착력 때문에 $MnO_2$ 피막층의 촉매효과가 현저하게 감소하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.39.1-39.1
• /
• 2007

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
• /
• v.35 no.3
• /
• pp.612-621
• /
• 2018

In this study, $TiO_2$ nanotube plate and metal electrodes(Copper, Nickel, Stainless Steel, Aluminum, Tin, Titanium) were compared on cathodic reduction of nitrate ($NO_3{^-}-N$) during electrolysis. The electrochemical characteristics were compared based on electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The surface morphology was obtained using scanning electron microscopy (SEM) method. Brunauer-Emmett-Teller (BET) method was implemented for the specific surface area analysis of the cathodes. To study kinetics, 90 minute batch electrolysis of nitrate solution was performed for each cathodes. In conclusion, under the condition of relatively low ($0.04 A\;cm^{-2}$) current density, $TiO_2$ nanotube plate showed no surface corrosion during the electrolysis, and the reaction rate was measured the highest in the kinetic analysis.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.38 no.1
• /
• pp.39-44
• /
• 2001

솔-젤법으로 S $r_{0.9}$B $i_{2.1}$T $a_2$$O_{9}$ stock solution을 합성하고, Ir $O_2$/ $SiO_2$/Si 및 기판 위에 스핀코팅법으로 약 2000$\AA$ 정도의 두께를 가지고 SBT 박막을 제조하였다. Pt/Ti $O_{x}$ 전극을 사용한 SBT 박막과 비교하였을 때 Ir $O_2$전극을 사용한 SBT 박막의 경우 더 낮은 급속 열처리 온도 즉, 72$0^{\circ}C$에서 형석상에서 층상 페롭스카이트 상으로의 상전이가 관찰되었다. 그리고, Ir $O_2$전극을 사용한 SBT 박막은 낮은 열처리에서 결정성장이 이루어졌다. Ir $O_2$전극을 사용한 SBT 박막은 $650^{\circ}C$에서 열처리하였을 때 포화된 이력곡선을 얻었지만, Pt/Ti $O_{x}$ 전극을 사용한 SBT 박막은 $700^{\circ}C$에서 열처리하였을 때 이력곡선이 관찰되었다. Ir $O_2$전극을 사용한 SBT 박막은 $700^{\circ}C$의 열처리에서 8.79 $\mu$C/$ extrm{cm}^2$ (3V)의 2Pr 값을 나타내었다.나타내었다.다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.22-22
• /
• 2010

최근 염료감응형 태양전지(DSSC)는 광변환효율 측면에서 향상 가능성이 높으며, 전기화학적 반응을 바탕으로 하므로 생산단가가 낮아 차세대 태양전지로 관심을 모우고 있다. 염료감응형 태양전지에 있어서 주요 구성성분 중의 하나는 다공성 산화물 광전극 재료이다. 다양한 반도체 물질과 비교할 때 $TiO_2$는 전도대의 위치와 전자이동성 면에서 비교적 적합하며, 유기물과의 흡착성 및 안정성 측면에서 대단히 우수하다. 염료감응형 태양전지의 $TiO_2$ 광전극이 갖추어야 할 요건은 표면적이 넓어서 염료 흡착량이 많아야 하며, 전자전달 및 전해질 이동을 위한 효율적 구조이어야 한다. $TiO_2$ 광전극 제작을 위한 재료로서는 나노입자가 널리 이용되며, 입자의 크기는 20 nm 부근이 적합한 것으로 알려져 있다. 본 발표에서는 나노입자 외에 나노막대, 나노섬유, 나노튜브, inverse-opal 구조 등과 같이 지금까지 연구되고 있는 $TiO_2$ 나노구조 관련연구를 소개 한다. 한편으로 효율적 전극구조를 제작하려면 $TiO_2$ 나노구조 제어 외에도, 투명전극과 $TiO_2$ 전극과의 계면층(interfacial layer) 제어, 빛의 효율적 이용을 위한 산란층(scattering layer) 및 $TiO_2$ 전극에서 전해질로의 전자손실 억제를 위한 blocking layer 도입 등이 필요하다. 이에 대한 기본개념을 설명하고 다른 연구자의 연구결과를 소개한다. 본 연구실의 연구 결과인, 메조 포러스 구조, 다공성 속빈구 구조와 구형구조체를 합성하고 이를 염료감응형 태양전지에 응용한 내용을 소개한다. 다공성 속빈구의 경우, 산란층으로 대단히 우수한 결과를 나타내었고, 다공성 구형구조체는 광전극 주재료로 적합한 특성을 나타내었다. 즉, 다공성 구형구조체를 적용한 광전극은 표면적이 대단히 넓고 또한 효율적 동공구조가 형성되어 전해질 이동에도 매우 효율적이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2007.06a
• /
• pp.323-325
• /
• 2007

$TiO_{2}$ electrode electrospun directly onto the substrate was developed for energy conversion device. To enhance energy conversion efficiency of dye-sensitized solar cell, electrodes should have higher surface area to absorb more dyes and higher conductivity to reduce recombination of generated electrons. $TiO_{2}$ nanofibers with higher surface areas were fabricated by annealing electrospun $TiO_{2}/PVP$ nanofibers at $500^{\circ}C$ for 3 hrs in air. it was revealed that $TiO_{2}$ nanofiber electrodes is hybrid with MWNT showed higher conductivity than $TiO_{2}$ semiconductor electrode possibly due to band gap change.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.50 no.1
• /
• pp.50-54
• /
• 2012

In this study, PANI and PANI/$TiO_2$ composites were prepared as electrode materials for a supercapacitor application. Cyclic voltammetry (CV) was performed to investigate the supercapacity properties of these electrodes in an electrolyte solution of 6 M KOH. The PANI/$TiO_2$ composites were polymerized by amount of various ratios through a simple in-situ method. The morphological properties of composites were analyzed by SEM and TEM method. The crystallinity of the composite and $TiO_2$ particle size were identified using X-ray diffraction (XRD). In the electrochemical test, The electrode containing 10 wt% $TiO_2$ content against aniline units showed the highest specific capacitance (626 $Fg^{-1}$) and delivered a capacitance of 286 $Fg^{-1}$ reversibly at a 100 $mVs^{-1}$ rate. According to the surface morphology, the increased capacitance was related to the fact that nano-sized $TiO_2$ particles (~6.5 nm) were uniformly connected for easy charge transfer and an enhanced surface area for capacitance reaction of $TiO_2$ itself.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.1 no.4
• /
• pp.229-235
• /
• 1991

A new electrode material for $Ta_2O_5$ capacitor was developed to obtain both high dielectric constant and improved electrical properties for use in DRAM. High leakage current and low breakdown field of as-deposited $Ta_2O_5$ film on Si is due to the reduction of $Ta_2O_5$ by silicon at $Ta_2O_5$/electrode interface. $Dry-O_2$ anneal improves the electrical properties of $Ta_2O_5$ capacitor with Si electrode, but it thickens the interfacial oxide and lowers the dielectric constant, subsequently. $Ta_2O_5$ capacitor with TiN exectrode shows better electrical properties and higher dielectric constant than post heat treated $Ta_2O_5$ film on Si. No interfacial oxide layer at $Ta_2O_5$/TiN interface suggests that there\`s no Interaction between $Ta_2O_5$ and electrode. TiN is a adequate electrode material for $Ta_2O_5$ capacitor.