• Title/Summary/Keyword: 광학트랩

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Electrochemical Properties of Photoelectrode using NiO-$TiO_2$ (NiO-$TiO_2$ 광전극을 이용한 염료감응형태양전지의 전기화학적 특성)

  • Park, Kyunghee;Jin, Enmei;Zhao, Xingguan;Park, Areum;Jiao, Wang;Gu, Halbon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.68.1-68.1
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    • 2010
  • 염료감응형 태양전지에서 가능한 광전자의 이동경로에 대해 살펴보면 빛 에너지를 흡수한 루테늄계 염료는 기저상태에서 여기상태로 전이한 후 광전자의 반도체 전도띠로 전자주입이 이루어진다. 이러한 전자 중 일부는 반도체산화물의 트랩으로의 전이와 트랩에서 염료 기저상태로의 전이가 일어나고 일부 전자는 전해질의 이온종 또는 산화된 염료와 재결합하는 현상이 일어난다. 본 연구에서는 이러한 전자의 재결합을 막고자 p형 반도체인 NiO paste를 제작하여 $TiO_2$ 광전극 층 위에 코팅하였다. 코팅된 NiO 층은 홀수용체로서 염료에 전자를 제공해 주는 역할과 동시에 $TiO_2$ 가전도대로 이동되었던 전자들이 염료의 기저상태의 홀이나 전해질로의 전자 유입이 이루어지는 전자의 재결합을 막는 방벽의 역할을 동시에 하게 된다. 제작된 염료감응형 태양전지 셀의 에너지 변환효율 특성을 알아보기 위하여 1000 W Xe Arc Lamp와 Air Mass 1.5, filter가 장착된 Thermo-Preal (USA) Solar simulator system을 사용하여 개방전압 (Voc), 광전류 (Isc), fill factor (FF), 에너지변환 효율 (${\eta}$)을 조사하였으며 광학현미경을 통해 염료의 흡착 정도를 비교해 보았다. NiO의 코팅 두께나 NiO 나노입자 크기에 따라 염료감응형태양전지에서 에너지변환효율에 미치는 영향을 조사하였다. NiO가 코팅되지 않은 $TiO_2$ 광전극과 비교해 볼 때 NiO 코팅시 Voc와 Isc의 증가로 인해 에너지변환효율이 20% 이상 향상되는 것을 볼 수 있었다.

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Study on Color Shifting Mechanism for Organic Light Emitting Diode with Red Dopant-doped Emitting Layer (적색 도펀트가 도핑된 발광층을 갖는 유기발광다이오드에서의 컬러 시프트 메커니즘 연구)

  • Lee, Ho-Nyeon;Oh, Tae-Sik
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.12 no.10
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    • pp.4590-4599
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    • 2011
  • The Color shift phenomenon is becoming a major degradation factor of the emitting color purity in the organic emitting diodes which is generating a plurality of colors. In this study, the basic structure of organic light emitting diode device is comprised of ITO/${\alpha}$-NPD/$Alq_3$:DCJTB[wt%]/$Alq_3$/Mg:Ag, we have carry out numerical simulation of the electric-optical characteristics in organic light emitting diode device to estimate the mechanism of color shift phenomenon. We have investigated the causes of the color shift through the change of DCJTB doping concentration ratio. As the result, we have confirmed that the changes of the recombination rate which generated by trapped electrons and holes is one of the major factors for the color shift phenomenon.

Thickness Dependence of $SiO_2$ Buffer Layer with the Device Instability of the Amorphous InGaZnO pseudo-MOSFET

  • Lee, Se-Won;Jo, Won-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.170-170
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    • 2012
  • 최근 주목받고 있는 amorphous InGaZnO (a-IGZO) thin film transistors (TFTs)는 수소가 첨가된 비정질 실리콘 TFT (a-Si;H)에 비해 비정질 상태에서도 높은 이동도와 뛰어난 전기적, 광학적 특성에 의해 큰 주목을 받고 있다. 또한 넓은 밴드갭에 의해 가시광 영역에서 투명한 특성을 보이고, 플라스틱 기판 위에서 구부러지는 성질에 의해 플랫 패널 디스플레이나 능동 유기 발광 소자 (AM-OLED), 투명 디스플레이에 응용되고 있다. 하지만, 실제 디스플레이가 동작하는 동안 스위칭 TFT는 백라이트 또는 외부에서 들어오는 빛에 지속적으로 노출되게 되고, 이 빛에 의해서 TFT 소자의 신뢰성에 악영향을 끼친다. 또한, 디스플레이가 장시간 동안 동작 하면 내부 온도가 상승하게 되고 이에 따른 온도에 의한 신뢰성 문제도 동시에 고려되어야 한다. 특히, 실제 AM-LCD에서 스위칭 TFT는 양의 게이트 전압보다 음의 게이트 전압에 의해서 약 500 배 가량 더 긴 시간의 스트레스를 받기 때문에 음의 게이트 전압에 대한 신뢰성 평가는 대단히 중요한 이슈이다. 스트레스에 의한 문턱 전압의 변화는 게이트 절연막과 반도체 채널 사이의 계면 또는 게이트 절연막의 벌크 트랩에 의한 것으로 게이트 절연막의 선택에 따라서 신뢰성을 효과적으로 개선시킬 수 있다. 본 연구에서는 적층된 $Si_3N_4/SiO_2$ (NO 구조) 이중층 구조를 게이트 절연막으로 사용하고, 완충층의 역할을 하는 $SiO_2$막의 두께에 따른 소자의 전기적 특성 및 신뢰성을 평가하였다. a-IGZO TFT 소자의 전기적 특성과 신뢰성 평가를 위하여 간단한 구조의 pseudo-MOS field effect transistor (${\Psi}$-MOSFET) 방법을 이용하였다. 제작된 소자의 최적화된 $SiO_2$ 완충층의 두께는 20 nm이고 $12.3cm^2/V{\cdot}s$의 유효 전계 이동도, 148 mV/dec의 subthreshold swing, $4.52{\times}10^{11}cm^{-2}$의 계면 트랩, negative bias illumination stress에서 1.23 V의 문턱 전압 변화율, negative bias temperature illumination stress에서 2.06 V의 문턱 전압 변화율을 보여 뛰어난 전기적, 신뢰성 특성을 확인하였다.

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InAs/GaAs 양자점 태양전지에서 양자점 크기 및 온도에 따른 Photovoltage 효과

  • Yun, Su-Jin;So, Mo-Geun;Son, Chang-Won;Han, Im-Sik;No, Sam-Gyu;Lee, Sang-Jun;Kim, Jong-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.228.1-228.1
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    • 2013
  • Photoreflectance (PR) 분광법은 비접촉, 비파괴적인 변조분광법으로서 반도체 표면 및 계면의 광학적 특성 연구에 많이 이용되고 있다. PR 신호의 Franz-Keldysh oscillation (FKO)으로부터 Molecular Beam Epitaxy (MBE) 방법으로 성장한 InAs/GaAs 양자점 태양전지 접합계면의 전기장을 조사하였다. InAs 양자점의 크기는 각각 1.7, 2.0, 2.5, 3.0 monolayer이며, p+-n-n+ 태양전지 구조의 표면으로부터 1.8 ${\mu}m$, 활성영역으로부터 약 1.1 ${\mu}m$ 위치에 삽입되어 있다. 여기광 세기가 큰 영역(1~200 $mW/cm^2$)에서 접합계면의 전기장으로부터 관측한 photovoltage 효과는 로그 스케일에서 대체로 선형적인 분포를 보였으며, 이를 계산결과와 비교 분석하였다. 또한, 양자점 크기 및 온도에 따른 photovoltage 효과는 활성영역에서 여기된 운반자의 양 및 양자점에 의한 전하트랩의 영향과 관련하여 비교 분석하였다.

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CIGS 박막 태양전지의 열처리 효과에 대한 전기-광학적 분석

  • Seo, Han-Gyu;Yun, Ju-Heon;Kim, Jong-Geun;Yun, Gwan-Hui;Ok, Eun-A;Kim, Won-Mok;Park, Jong-Geuk;Baek, Yeong-Jun;Seong, Tae-Yeon;Jeong, Jeung-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.398-398
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    • 2011
  • CIGS/CdS/i-ZnO의 hetero junction으로 구성된 CIGS 태양전지는 적색광 광전류-전압 곡선특성이 백색광 곡선에 비해 크게 왜곡된다. 이는 CdS층의 광흡수에 따른 광전도도의 변화가 pn junction의 에너지밴드구조를 변화시키기 때문으로 알려져 있고, 그 정도는 CdS의 deep level acceptor 트랩의 존재와 같은 CdS 박막의 특성과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다. 따라서, 백색광과 적색광에 의한 광전류-전압 특성의 차이로부터 CdS 및 CdS/CIGS 계면의 전기, 전자적특성을 평가할 수 있을 것으로 기대된다. 특히, 백색광에 비해 적색광에서는 온도가 내려갈수록 광전류-전압의 왜곡이 훨씬 심해지는 것을 확인하였다. 이러한 왜곡현상은 광세기에 의한 영향은 거의 없고, 백색광과 적색광의 광스펙트럼의 변화에 의해 나타났으며, CdS의 blue photon 흡수 여부와 관련이 있는 것으로 판단된다. CIGS 태양전지는 CdS 증착을 전후로 한 열처리가 광전압을 향상시키는 것으로 알려져 있으므로, 본 연구에서는 그러한 열처리에 의한 CdS/CIGS 계면의 특성 변화를 백색광, 적색광에 의한 저온 광전류-전압 특성 측정을 통하여 분석하였다. 열처리는 CdS를 증착한 후 $100^{\circ}C$ 부터 $250^{\circ}C$ 까지 $50^{\circ}C$ 간격으로 진행하였고, 전류-전압 특성은 100K 부터 300K 까지 10K 간격으로 측정하였다. 백색광, 적색광 저온 광전류-전압 특성의 변화를 열처리에 다른 태양전지 셀효율과 비교 분석하였다.

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Detection of Candidate Areas for Automatic Identification of Scirtothrips Dorsalis (볼록총채벌레 자동판정을 위한 후보영역 검출)

  • Moon, Chang Bae;Kim, Byeong Man;Yi, Jong Yeol;Hyun, Jae Wook;Yi, Pyoung Ho
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.17 no.6
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    • pp.51-58
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    • 2012
  • Scirtothrips Dorsalis (Thysanoptera: Thripidae) recently has been recognized as a major source of the pest damage in the citrus fruit orchards. So its arrival has been predicted periodically but it is difficult to identify adults of the pest with the naked eyes because of their size smaller than the 0.8mm. In this paper, we propose a method to detect candidate areas for automatic identification of Scirtothrips Dorsalis on forecasting traps. The proposed method uses a histogram-based template matching where the composite image synthesized with the gray-scale image and the gradient image is used. In our experiments, images are acquired by the optical microscopy with 50 magnifications. To show the usefulness of the proposed method, it is compared with the method we previously suggested. Also, the performances when the proposed method is applied to noise-reduced images and gradient images are examined. The experimental results show that the proposed method is approximately 14.42% better than our previous method, 41.63% higher than the case that the noise-reduced image is used, and 21.17% higher than the case that the gradient image is used.

The Effect of Electrolyte Concentration for Colloid Adsorption toward a Fluid-Fluid Interface (유체 계면에서 콜로이드 흡착에 대한 전해질 농도의 영향)

  • Park, Bum Jun
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.51 no.4
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    • pp.527-530
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    • 2013
  • I present the behavior of colloidal adsorption to an oil-water interface in the presence of electrolyte in an aqueous subphase. The optical laser tweezers and the piezo controller are used to trap an individual polystyrene microsphere in water and forcibly transfer it to the interface in the vertical direction. Addition of an electrolyte (i.e., NaCl) in the aqueous subphase enables the particle to attach to the interface, whereas the particle escapes from the trap without the adsorption in the absence of the electrolyte. Based on the analytical calculations of the optical trapping force and the electrostatic disjoining pressure between the particle and the oil-water interface, it is found that a critical energy barrier between them should exist. This study will provide a fundamental understanding for applications of colloidal particles as solid surfactants that can stabilize the immiscible fluid-fluid interfaces, such as emulsions (i.e., Pickering emulsions) and foams.

Fuel Concentration Measurements by Laser Rayleigh Scattering (레이저 Rayleigh 산란을 이용한 연료농도 계측시 잡음원인과 대책)

  • Kwon, Soon-Tae;Lee, Jae-Won;Park, Chan-Jun;Ohm, In-Young
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.17 no.4
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    • pp.189-197
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    • 2008
  • In this study, a system to measure continuously the fuel concentration in a steady flow rig on the basis of Rayleigh scattering is presented. The system can be employed to measure both the temporal and the spatial distribution. Also, it is possible to calibrate the system for the measurement of accurate absolute concentration. Firstly, the system was tested at a calibration chamber for the determination of scattering cross section from propane, butane, acetylene, Freon-12 and Genetron 143a. After this, the system was adapted to a steady flow rig to measure the temporal and spatial fuel concentration. The rig is composed of cylinder head, intake manifold, injector, and transparent cylinder which can simulate internal combustion engine. To cope with the interference of Mie scattering, which is main obstacle of the measuring concentration with Rayleigh scattering, a hardware filter was installed for reducing the number density of particles. Furthermore a software filter was developed, which is based on the rise time and the time constant of the photomultiplier-amplifier system. In addition, background noisy was reduced by adjusting the optical array and applying the pin hall and beam trap. The results show that LRS can provide useful information about concentration field and the software filter is very effective method to remove Mie interference.

Chemical Synthesis and Orientation Disruption Bioassay of Sex Pheromone of the Oriental Fruit Moth, Grapholita molests (Busck) (복숭아순나방(Grapholita molests) 성페로몬 합성과 유인력 교란생물검정)

  • Kim, Yong-Gyun;Bae, Sung-Woo;Bae, Soo-Il;Yoon, Hyang-Mi;Hong, Yong-Pyo
    • Korean journal of applied entomology
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    • v.45 no.3 s.144
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    • pp.309-316
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    • 2006
  • Three sex pheromone components (cis-8-dodecenyl acetate (Z12Ac), trans-8-dodecenyl acetate (E12Ac), cis-8-dodecenol (Z12OH)) of the Oriental fruit moth, Grapholita molesta, were chemically synthesized. Especially to increase the composition of cis-stereoisomer, a triple bond intermediate was hydrogenated at $-20^{\circ}C$ with catalytic $Pd/BaSO_{4}$. The resulting product consisted of the acetates with a stereoisomer ratio in 92:8 (Z:E). The biological activity of the synthesized pheromone compounds was analyzed both in male responses and orientation disruption. The indoor pheromone effect was determined by male flight behavior showing wing movement in response to lure. Different mixtures of the synthetic pheromone components were prepared by mixing acetate and alcohol components in 100:0, 99:1, and 90:10 (g/g) and tested with a comparison of a standard commercial pheromone lure. The highest pheromone effect was observed in only acetate mixture (100:0) and the effect was reduced with the addition of the alcohol component. This indoor pheromone effect could be observed in field monitoring trial, in which 100:0 mixture showed the highest trap catches. Orientation disruption assay was conducted indoor by using a cage, in which the center had a commercial lure on sticky plate and the four candidates were placed at 6 cm away from the central lure on each of four directions. Test males were released to the arena during overnight (12 h) and then the caught males on the sticky plate were counted. The synthesized pheromone as well as the commercial pheromone showed 100% orientation disruption. However, the orientation disruption effect was reduced with decrease in the number of the surrounding disrupting pheromone baits. These results clearly suggest that the synthesized sex pheromone of G. molesta is biologically active and can be used for field mating disruption.