• 제목/요약/키워드: 내부전극

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양자점 태양전지구조내 결함상태와 광전변환 특성인자와의 상관관계 분석

  • 이경수;이동욱;김은규;최원준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.329.2-329.2
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    • 2014
  • 지난 수년간 태양전지의 광전변환효율을 높이기 위해 자가 조립된 InAs 또는 GaSb와 같은 양자점을 GaAs 단일 p-n 접합에 적용하는 연구를 개발해 왔다. 그러나 양자점의 흡수 단면적에 의한 광 흡수도는 양자점층을 수십 층을 쌓으면 증가하지만 활성층에 결함을 생성시킨다. 생성된 결함은 운반자트랩으로 작용하여 태양전지의 광전변환효율을 감소시킨다. 본 실험에서는 양자점이 적용된 태양전지와 적용되지 않은 태양전지의 광전변환 효율을 비교하고, 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 결함상태를 측정 및 비교함으로써, 활성층 내부에 생성된 결함이 광전변환 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 소자구조는 분자선 증착 방법을 이용하여, 먼저 n+-형 GaAs기판위에 n+-형 GaAs를 250 nm 증착한 후, 도핑이 되지 않은 GaAs활성층을 $1{\mu}m$ 두께로 증착하였다. 마지막으로 n+ 와 p+-형 GaAs를 각각 50, 750 nm 증착함으로써 p-i-n구조를형성하였다. 여기서, n+-형 GaAs 과 p+-형 GaAs의 도핑농도는 동일하게 $5{\times}1018cm-3$로 하였다. 또한 양자점을 태양전지 활성층에 20층을 형성하였다. 이때 p-i-n 태양전지 와 양자점 태양전지의 광전변환 효율은 각각 5.54, 4.22 % 를 나타내었다. p-i-n 태양전지의 개방 전압과 단락전류는 847 mV, 8,81 mA이며 양자점 태양전지는 847 mV, 6.62mA로 확인되었다. 태양전지의 전기적 특성을 측정하기 위해 소자구조 위에 Au(300nm)/Pt(30nm)/Ti(30nm)의 전극을 전자빔증착장치로 증착하였으며, 메사에칭으로 직경 $300{\mu}m$의 태양전지 구조를 제작하였다. 정전용량-전압 특성 및 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 태양전지의 결함분석 및 이에 따른 광전변환 특성인자와의 상관관계를 논의할 것이다.

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해수전착 코팅을 이용한 내부식성 철근의 개발 및 적용성에 대한 연구 (1) -해수전착 코팅 시스템 개발 (Development and Application of Anti-Corrosive Steel Using Electro-Deposition of Sea Water (1) -Development of Electro-Deposition System Using Sea Water)

  • 권성준;이명훈;박상순
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.78-87
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    • 2012
  • 본 연구는 해수에 존재하는 다량의 칼슘 및 마그네슘 이온을 전기적으로 강판에 전착하는 전착시스템을 개발하는 것이다. 최종적인 목표는 해수를 이용하여 전착한 구조용 철근의 개발이며, 본 연구는 1단계 연구로서 고내구성 철근개발을 위한 전착시스템 개발에 목적을 두었다. 다양한 전극과 온도, 전류밀도, 코팅시간 등을 변수로 하고 실험을 수행하여 철근 코팅을 위한 최적의 조건을 도출하였다. 탄산칼슘($CaCO_3$)과 수산화마그네슘($Mg(OH)_2$)으로 구성된 코팅층은 SEM, EDS, XRD 등을 통하여 성분을 파악하였으며, 자연전위 및 전류밀도를 분석하여 기존의 철보다 부식에 대하여 매우 안전함을 확인하였다. 본 연구의 성과를 이용하여 고내구성 강재의 구조적, 내구적 실험에 대한 토의가 2차 연구에서 추가적으로 수행될 것이다.

와우 수용기 모세포를 파괴한 가묘의 "전기와우" 삽입에 의한 "청각감" (Auditory Sensation by the Inserted "Electronic Cochlea" in the Cases of the Experim entally Destroyed Receptor Organ of Corti of the Cat)

  • 장인원;김성남;양한모;정규화;최윤호;정종진;조용범;국태진;이정헌
    • 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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    • 대한기관식도과학회 1979년도 제13차 학술대회 연제순서 및 초록
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    • pp.4.3-4
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    • 1979
  • 와우 수용기의 모세포를 파괴한 가묘에서 "전기 와우"의 내부 장치를 중이 골포내에 이입한 후에 그 전극을 고실계내에 삽입하고, "전기 와우"의 외부 장치에 폭로한 음향 자극에 대한 반응을 Electric Kymograph(Model 404 Harvard Apparastu Co.)에 묘기하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 음향 자극에 의하여 야기되는 가묘의 이개운동의 크기는 특정한 축위 안에서 자극의 강도와 평행하였다. 2) 반복 음향 자극에 의한 이개반사운동은 최초의 자극에 대해서는 약간 증대한 후, 점차 감소하는 경향이 있었다. 3)음향 자극에 의하여 야기되는 이개운동은, 절대불응기, 비교적 불응기 및 반응기 등이 관찰되었다. 4) 음향 자극에 의하여 야기되는 실험 가묘의 이개반사는 청수용기 모세포를 파괴한 후 "전기 와우"의 삽입에 의하여 "청각감"이 야기되고 있음을 시사한다.

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내부식용 API 5L X70 다전극 SAW 용접부의 내면 저온인성에 미치는 외면 입열의 영향 (Effect of Heat Input of Outside Weld on Low Temperature Toughness of Inside Weld for Multiple Electrode SA Welded API 5L X70 with Sour Gas Resistance)

  • 안현준;이희근;박용규;은성수;강정윤
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제32권1호
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    • pp.93-101
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    • 2014
  • This study aims to investigate the effect of heat input of outside SAW weld on low temperature toughness($-20^{\circ}C$) of inside SAW weld for API 5L X70 with sour gas resistance. As increasing heat input of the outside weld, low temperature toughness of the inside weld was decreased. Especially, in spite of the same heat input, the value of low temperature toughness was fluctuated. On the basis of fracture and microstructure analysis, the low temperature toughness is correlated with the fracture area ratio of shear lips and four kinds of fracture sections. These sections were divided with size and shape of dimple correlated with grain boundary ferrite and cleavage correlated acicular and polygonal ferrite in grain. Therefore, it was seen that these sections were two of final solidification area in the inside weld and the outside weld, no reheated zone and reheated zone in the inside weld. In conclusion, it is thought that the difference of low temperature toughness at the same heat input is due to the fact that each of impact test specimens could have the different microstructure, even though the notch was machined under the error tolerance of 1mm. It is because the final solidification area of the inside weld is very narrow.

세라믹(Ba-Ti-Si) 방전관의 오존발생특성 (A Study on Ozone Generation Characteristic Using Ba-Ti-Si Ceramic Tube)

  • 이태관;이동훈
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.543-548
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    • 2006
  • 본 논문은 Ba-Ti-Si형 고유전체 세라믹촉매방전관의 오존발생특성에 관해 연구이다. 기본적인 실험조건은 방전관의 외부직경 52 mm, 방전관 길이 350 mm, 전원 주파수 900 Hz, 냉각수 온도 $25^{\circ}C$, 유량 5, 10, 20 L/min, 방전관 내부 압력 1.2, 1.4, 1.6 atm 그리고 방전관과 전극 사이는 0.4, 0.6, 0.8 mm이다. 그리고 실험결과의 특성들은 오실로스코프상에 나타난 리사쥬 도형의 값을 환산한 소비전력으로 유량 20 L/min, 방전간격 0.6 mm, 압력 1.6 atm 그리고 반응기 내의 무성방전에 사용된 소비전력 150 W에서 최대 오존발생효율 175 g/kWh를 얻을 수 있었다. 그리고 최대 오존발생효율 영역은 1.6 atm 이하의 압력에서는 유량 20 L/min 이하에서 측정되었다. 또한 최대 오존발생효율의 영역은 1.6 atm 이상의 압력에서는 유량 20 L/min 이상인 경우에 오존발생 효율이 높아졌다.

상태 관측기 설계 기법을 적용한 이온성 고분자 금속 복합체의 전압 생성 특성 모델링 (State Observer Based Modeling of Voltage Generation Characteristic of Ionic Polymer Metal Composite)

  • 이형기;박기원;김명수
    • Composites Research
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    • 제28권6호
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    • pp.383-388
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    • 2015
  • 이온성 고분자 복합물인 IPMC(Ionic Polymer Metal Composite)는 부드러운 고분자 필름의 양면에 백금으로 구성된 전극층이 부착된 형태로 구성되어 있으며, 외부 물리적 자극에 대응하여 전기적 에너지를 발생시키는 특성을 가지고 있다. 본 논문에서는 IPMC의 굽힘에 대응하여 생성되는 전압을 예측할 수 있는 회로 모델을 제안하였다. 모델의 내부는 IPMC의 물리적인 특성을 묘사하는 전기 소자들로 구성되어 있으며, 실제 측정된 출력 전압과 시뮬레이션 출력 전압 사이의 RMS(Root Mean Square) 오차가 최소화 되도록 파라미터들의 값이 선정되었다. 이어서, 회로 모델의 관측기를 극점 배치 기법을 사용하여 설계하였으며 관측기로부터의 출력 전압 시뮬레이션의 결과 실제 전압 신호와의 오차가 줄어듦을 확인하였다. 또한, 상태 관측기 설계 기법이 측정된 출력 전압으로부터 입력 굽힘 각도를 추정하는 역 모델의 설계에도 적용되었으며 설계된 역 모델이 입력 각도를 큰 오차 없이 추정함을 검증하였다.

리튬 미소전지용 $LiCoO_2$ 박막양극의 전기화학적 특성에 미치는 기판의 영향 (Substrate Effect on the Electrochemical Properties of $LiCoO_2$ Thin-Film Cathode for Li Microbattery)

  • 이종기;이승주;백홍구;이성만
    • 전기화학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.157-161
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    • 2000
  • 기판의 변화가 박막전극의 전기화학적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 박막 $LiCoO_2$ 양극을 alumina, chemically etched-Si그리고 flat-Si기판 위에 증착하였다. Alumina기판의 경우 산소 분위기, $800^{\circ}C$ 30분간 열처리 후 내부에 균열이 존재하는 매우 큰 결정이 형성되었으나 flat-Si 기판의 경우에는 미세하며 균일한 결정이 관찰되었다. Flat-Si 기판 위에 증착된 박막은 alumina또는 식각된 Si 기판의 경우에 비하여 peak potential증감 및 고 전류밀도 방출 능면에서 매우 우수한 특성을 나타내었으며 이는 열처리 후 형성된 결정립의 크기, 표면 형상 및 전류 집전체의 전기저항 차이에 기인한 것으로 생각되었다.

부분방전 측정용 이중 원추형 광대역 안테나 (Broadband Double-Cone Antennas for Measuring Partial Discharge)

  • 장승훈;최범진;임동영;김기채
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권12호
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    • pp.1050-1057
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    • 2015
  • 본 논문에서는 주상변압기 내부에서 부분 방전이 발생할 때 주상변압기의 1차측 또는 2차측 전극의 부싱부분에서 방사되는 방사 전자파(2~5 GHz)를 측정하는데 사용하기 위한 광대역 안테나로 이중 원추형의 광대역 안테나를 검토하였다. 이론 해석에는 FDTD 법을 이용한 상용툴을 사용하였으며, 이중 원추형 광대역 안테나의 반경, 높이 변화에 따른 반사손실 특성을 계산하여 이중 원추형 광대역 안테나의 구조 변화가 반사손실 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과, 이중 원추형 광대역 안테나의 반사손실 특성에 대한 최적 구조가 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 이중 원추형 광대역 안테나는 다이폴 안테나와 유사한 방사지향성 패턴을 나타내고 있으며, 주상변압기에서 방사되는 방사 전자파를 측정하는데 매우 적합하다. 실험을 통하여 이론해석의 타당성도 검증하였다.

PDMS로 충진된 신축열전모듈의 신축특성과 발전특성 (Stretchable Characteristics and Power Generation Properties of a Stretchable Thermoelectric Module Filled with PDMS)

  • 한기선;오태성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.149-156
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    • 2019
  • 5쌍의 Bi2Te3계 p-n 가압소결체 열전레그들로 구성되어 있으며 상하부 기판이 없고 내부는 polydimethylsiloxane (PDMS)로 충진되어 있는 신축열전모듈을 형성하고, 이의 신축특성과 발전특성을 분석하였다. 신축열전모듈에 변형률 0~0.1 범위의 신축변형 싸이클을 10회 인가하여도 모듈의 integrity가 잘 유지되었으며, 인장변형률이 0.2로 증가시 Cu 전극과 열전레그 사이의 접합부 파단에 의해 모듈이 open 되었다. 신축열전모듈은 열전레그 양단간의 온도차가 2.2 K일 때 4.6 mV의 open circuit 전압을 나타내었으며, 변형률 0~0.1 범위의 인장변형에 의한 open circuit 전압의 변화는 5% 미만이었다. 신축열전모듈은 0.1의 변형률로 인장된 상태에서 레그 양단간 온도차 2.2 K에 의해 18.5 ㎼의 최대발전출력을 나타내었다.

리튬이온전직용 카본계부극재료의 충방전 특성 (Charge-Discharge Characteristics of Carbonaceous Materials for a Negative Electrode in Lithium-Ion Batteries)

  • 김정식;박영태;김상열;장영철
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.69-74
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    • 1999
  • 흑연 및 카본계 재료는 층상구조 내부로 리튬이온을 가역적으로 intercalation /deintercalation시킬 수 있는 특성을 지니고 있다. 리튬이온이 intercalation된 카본의 전기화학적 퍼텐셜은 리튬금속에 가까운 값이므로, 리튬이온전지의 부극용 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 petroleum pitch를 열분해시킨 후, 700~$1300^{\circ}C$의 서로 다른 온도에서 각각 3시간 동안 열처리한 카본을 사용하였다. XRD 측정 결과, 카본의 결정성은 열처리 온도와 함께 증가하였다. 충방전 특성 시험 및 전해질과 카본전극 표면 사이의 계면 반응특성은 각각 0.1C의 속도로 정전류법에 의한 충방전 시험과 순환전압전류법(CV)에 의해 평가하였으며, 열처리 온도와 충방전 횟수에 따른 용량과의 관계에 대하여 논의하였다. 가역용량(reversible capacity)은 열처리 온도가 증가함에 따라 $1000^{\circ}C$까지는 증가하지만, 그 이상의 온도에서는 약간 감소하는 경향을 보였다. 또한, 충방전 횟수가 증가할수록 충전용량은 감소하지만, 가역특성(reversibility)은 향상되었다.

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