• 청정기술
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• 제16권4호
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• pp.292-296
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• 2010

황화납(PbS)을 감응물질로 하는 양자점 감응형 태양전지를 제작하고 효율을 측정해 보았다. 기판에 산화아연(ZnO) 나노선을 기른 후 SILAR(Successive ionic layer adsorption and reaction)법으로 PbS 양자점을 합성하고 이를 주사전자현미경(SEM), X-선 회절(XRD)을 통해 확인하였다. SILAR를 통해서 형성된 나노이종구조는 PbS 나노입자들이 ZnO 나노선 위에 균일하게 성장한 것을 확인할 수 있었다. 본 실험에서 PbS을 이용한 양자점 감응형 태양전지의 최고 효율은 one sun에서 0.075%로 나타났으며, 이는 기존의 다른 감응 물질에 비해 비교적 낮은 효율을 나타내었다. 이러한 요인으로는 i) ZnO와 PbS의 밴드갭 배열이 Type-I 형을 이룰 수 있는 가능성, ii) 다양한 크기의 밴드갭을 가지는 PbS에 의한 전자이동 방해 효과, iii) 전해질에 의한 PbS의 안정성 저하 등의 이유를 생각해 볼 수 있으며, 이를 해결하기 위해서는 PbS의 크기분포 조절과 새로운 전해질에 대한 연구가 향후 필요할 것으로 생각된다.

• NICE (News & Information for Chemical Engineers)
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• 제33권6호
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• pp.693-702
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• 2015

• 공업화학
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• 제22권3호
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• pp.328-331
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• 2011

ZnSe 양자점을 AOT 마이크로에멀전을 이용해서 제조하였으며, tetraethyl orthosilicate (TEOS)를 직접 주입하는 방법으로 실리카에 담지된 ZnSe 양자점 소재를 얻었다. 양자점이 실리카에 담지되었을 때, 상대적으로 고른 구 형태의 ZnSe 양자점을 얻을 수 있었고 그 크기는 약 7 nm이었다. 아울러 마이크로에멀전상의 ZnSe 양자점이 실리카에 담지되면 photoluminescence 효율은 8%에서 1.1%로 감소하였다. 그러나 금표면에 실리카에 담지된 ZnSe 고체 박막을 형성시켰을 때, 양자점의 광학안정성은 크게 증가함을 알 수 있었다. 특히 ZnSe 양자점은 카드뮴이 없어 독성이 작으며 기존의 ZnSe 제조 시 Se 전구체로 사용하는 맹독성의 $H_2Se$ 가스나 높은 반응 온도를 필요로 하지 않는다. 따라서 바이오센서용 등으로 사용이 가능한 실리카에 담지된 ZnSe 양자점을 안전하고 경제적인 방법으로 생산할 수 있는 방법을 제시할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제60권6호
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• pp.402-409
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• 2016

3-Mecaptopropionic acid (MPA) 리간드와 하이브리드 타입 리간드($MPA+CdCl_2$)로 각각 부동화(passivation) 된 2.8 nm 크기의 황화납 콜로이드 양자점 박막을 제작하고, 각각을 대기 중, 질소 분위기에서 열처리, 오존 처리 하였을 때 나타나는 두 양자점 박막의 전자 구조와 조성 원소의 변화를 광전자 분광법을 이용하여 연구하였다. 대기에서 열처리는 리간드 종류와 관계없이 황화납 양자점의 가전자대 시작점이 공통적으로 약한 p-도핑 효과가 있음을 직접적으로 확인할 수 있었다. 또한, 오존처리 후 두 황화납 양자점 표면에 공통적으로 $Pb(OH)_2$, $PbSO_x$, PbO를 형성하는 것을 확인하였다. 하지만, 오존에 의해 형성된 산화물 중 PbO 성분은 특별히 하이브리드 타입 리간드로 부동화 된 양자점에서 형성된 양이 MPA 리간드만으로 부동화 된 양자점과 비교했을 때 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이것은 PbS(111) 격자면에 있는 과량의 Pb 표면이 $Cl_2$으로 부동화되면서, Pb 양이온과 오존의 반응을 차단함으로써 PbO의 형성을 어렵게 했기 때문으로 추정된다.

• 대한화학회지
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• 제48권3호
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• pp.249-253
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• 2004

감마선을 이용하여 수용액상에서 안정화 된 CdS 반도체 양자점을 제조하고, 제조된 양자점의 광학적 흡수스펙트럼을 분석하였다. CdS 양자점 제조시 카드뮴을 제공하는 물질로는 cadmium sulfate를 사용하였고, 황을 제공하는 물질로는 2-mercaptoethanol을 사용하였으며, 매개체로는 감마선이 조사된 물에 존재하는 환원제 $e^{-}_{aq}$을 이용하였다. 감마선 조사 전과 후에 제조된 CdS 양자점의 흡수스펙트럼을 비교한 결과, 감마선 조사 후에는 300 nm~400 nm 사이에서 CdS 양자점 형성에 의한 엑시톤 흡수 봉우리가 명확히 관측됨을 확인할 수 있었다. 또한 감마선의 조사 시간을 5분, 10분, 15분으로 증가시켜 감마선의 양을 다르게 조사시킨 결과 엑시톤 흡수 파장이 338 nm, 347 nm, 367 nm로 장파장 쪽으로 이동함을 확인함으로써, 감마선의 조사량을 조절하면 CdS 양자점의 크기를 변화시킬 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제53권6호
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• pp.677-682
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• 2009

본 논문에서는 ZnS:Mn/ZnS 코어-쉘 양자점을 유기금속전구체의 열분해 방법으로 합성하였다. 쉘의 형성온도를 135$^{\circ}C$로 고정한 반면 코어 나노입자의 합성 온도 조건을 다양화 하여 각 조건하에서 형성된 양자점들의 특성을 조사하였다. 실험을 통해 얻은 양자점들은 UV-Vis, 액체 photoluminescence (PL) spectroscopy 방법으로 광 특성을 조사하였으며, 또한 XRD, HR-TEM, 및 EDXS 분석으로 입자크기와 조성 등을 측정하였다. 실험 결과 가장 좋은 광 특성을 보인 나노입자의 합성조건은 코어와 쉘 모두 135$^{\circ}C$인 것으로 밝혀 졌으며, 이 조건에서 얻은 양자점은 583 nm 의 PL 발광 피이크와 42.15%의 높은 양자효율을 나타내었다. HR-TEM 으로 측정한 ZnS:Mn/ZnS 양자점의 평균 입자크기는 지름이 약 4.0 - 5.4 nm 정도였으며, 특히 150$^{\circ}C$의 온도 조건에서는 타원형의 입자가 형성되는 것이 관찰되었다.

• 대한화학회지
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• 제53권2호
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• pp.133-136
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• 2009

4-아미노피리딘 (4AP)–HCl와 –HBr 복합체에 대한 양자화학적 계산을 수행하였다. 전하분리된 (즈비 터이온) 형태의 [4AP$H^+-Cl^-$]는 안정하지 않으나, [4AP$H^+-Br^-$]은 안정하여 저온기체상에서 관찰될 것으로 예측되었다. 이것은 HCl에 비하여 HBr의 해리에너지가 작다는 사실과, 4AP의 아미노기가 HBr의 “용매”로 작용 한 결과로 해석되었다.

• 대한화학회지
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• 제53권6호
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• pp.671-676
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• 2009

밀도 함수이론을 사용해 철 부식 방지제로써 메톨(N-메틸-p-아미노페놀 설페이트)에 대한 기하학적 및 전자구조에 대한 연구가 처음으로 기술되었다. B3LYP/6-31G+(d,p) 기저세트를 사용해 기상 및 액상에서 HOMO, LUMO, 에너지갭 (${\Delta}E$), 멀리칸하전 ($q_M$), 자연원자하전 ($q_n$)과 같은 양자화학적 변수들이 계산되었다. 부식방지메카니즘을 이해하기 위해 부식방지효율과 양자화학적 변수들간의 연관성이 논의되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.656-662
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• 2021

For the high efficiencies of quantum dot-sensitized solar cells (QDSCs), it is important to control the severe electron recombination at the interface of photoanode/electrolyte. In this work, we optimize the surface passivation process of ZnS/SiO₂ double overlayers for the enhanced photovoltaic performances of QDSCs. The overlayers of zinc sulfide (ZnS) and SiO₂ are coated on the surface of QD-sensitized photoanode by successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) method, and sol-gel reaction, respectively. In particular, for the sol-gel reaction of SiO₂, the influences of temperature of precursor solution are investigated. By application of SiO₂ overlayers on the ZnS-coated photoanode, the conversion efficiency of QDSCs is increased from 5.04% to 7.35%. The impedance analysis reveals that the electron recombination at the interface of photoanode/electrolyte is obviously reduced by the SiO₂ overlayers.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.196-196
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• 2012

염료감응 태양전지는 실리콘 태양전지에 비해 단가가 낮고 반투명하며 친환경적 특성으로 차세대 태양전지로 주목을 받았으나 염료의 안정성의 문제와 특정 파장대의 빛만 흡수하는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 양자구속 효과에 의해 크기에 따라 밴드갭 조절이 용이하여 다양한 파장대의 빛을 흡수 할 수 있는 양자점 감응태양전지가 많은 관심을 받고 있다. 하지만 양자점 감응 태양 전지의 활성층으로 사용되는 반도체 산화물인 이산화티타늄의 두께는 $13{\sim}18{\mu}m$로 짧은 확산거리로 인해 전하수집의 한계를 가지고 있다. 이를 극복하기 위해 인듐 주석 산화물 나노선을 합성하여 전자가 광전극에 직접유입이 가능하도록 해 빠른 전하이동 및 전하수집을 가능하게 한다. 인듐 주석 산화물 나노선은 증기수송 방법(VTM)을 이용하여 인듐 주석 산화물 유리 기판 위에 $5{\sim}30{\mu}m$ 길이로 합성하였다. 전해질과 전자가 손실되는 것을 방지하기 위해 원자층 증착법(ALD)을 이용하여 이산화 티타늄 차단층을 20 nm 두께로 코팅한 후 화학증착방법(CBD)을 이용하여 인듐 주석 산화물 나노선-이산화 티타늄 코어-쉘 구조를 만든다. 마지막으로 황화카드뮴, 카드늄셀레나이드, 황화아연을 증착시킨 후 다황화물 전해질을 이용하여 양자점 감응 태양전지를 제작하였다. 특성 평가를 위해 전계방사 주사전자현미경, X-선 회절, 고분해능 투과 전자 현미경을 이용하며 intensity modulated photocurrent spectroscopy (IMPS), intensity modulated voltage spectroscopy (IMVS)를 이용하여 전하수집 특성평가를 하였다.