• 한국태양광발전학회지
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• 제3권1호
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• pp.42-52
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• 2017

페로브스카이트 태양전지는 지난 5년간 광전변환효율이 약 10%에서 22%로 증가하는 급속한 발전으로 주목 받고 있으며, 현재 대면적 공정개발 및 안정성 향상 등의 상용화 기반기술에 대한 연구개발 역시 활발히 진행되고 있다. 이와 동시에, 페로브스카이트는 실리콘 태양전지(1.1eV), CIGS 태양전지(1.1~1.2 eV)와 비교하여 상대적으로 높은 밴드갭에너지(>1.5eV)를 가지고, 할라이드 물질 조성 제어를 통해 쉽게 밴드갭에너지를 조절할 수 있으며, 저온 용액 공정이 가능한 특성에 기인하여 페로브스카이트 태양전지를 상부셀로 이용한 탠덤 태양전지에 대한 다양한 시도가 이루어 지고 있다. 페로브스카이트의 흡광계수, 반사율 등 광학적 특성에서 기인하는 요소들을 고려하면 직렬 형태의 이중접합에서 최대 32%의 광전변환효율 얻을 수 있을 것으로 예측된다. 따라서 본 원고에서는 페로브스카이트, 실리콘 및 Cu(In, Ga) $(S,Se)_2$ (CIGS) 같은 다양한 태양전지와 함께 페로브스카이트 태양전지를 활용하는 탠덤태양전지의 현재 연구 동향을 논의하고자 한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권1호
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• pp.6-11
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• 2019

본 연구에서는 페로브스카이트 태양전지의 광흡수체로 사용되는 메틸암모늄 할로젠화 납(methylammonium lead halide, $MAPbX_3$, X = I, Br) 페로브스카이트(perovskite) 박막을 이중주입 초음파분무법을 이용하여 제조하였다. 이중주입 초음파 분무법을 통해 $60^{\circ}C$ 이하의 기판온도에서 분무한 후, $75^{\circ}C$에서 5분간 최종열처리 후 $MAPbI_3$ 단일상을 제조할 수 있었다. $80^{\circ}C$ 이상의 온도에서 분무 증착 시에는 페로브스카이트 상의 분해로 인해 구형의 결정립이 막대형태의 프렉탈(fractal) 구조로 변화되었다. $MAPbI_3$ 용액과 $MAPbIBr_2$ 용액의 이중주입을 통해, $MAPbI_3$ 박막에 비해 높은 $100^{\circ}C$의 열처리로 $MAPbI_{3-x}Br_x$ 박막을 제조할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제15권2호
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• pp.86-91
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• 2005

층상 구조의 유기-무기 페로브스카이트 복합 소재 $(C_nH_{2n+1}NH_3)_2CuC1_4$ (n=6, 8, 10, 12)을 합성하였다. $(C_nH_{2n+1}NH_3)_2CuC1_4$ 화합물에서 긴 사슬의 양성자화된 알킬 암모늄 이온은 기울어진 이중층의 구조로 $CuCl_6$ 팔면체의 구석을 공유하고 있는 페로브스카이트형의 층들 사이에의 삽입되었다. 페로브스카이트 층상 화합물에서의 3개의 고체상을 HT-XRD와 DSC를 사용하여 조사하였다. $(C_nH_{2n+1}NH_3)_2CuC1_4$ 화합물은 단계적인 층간거리의 증가와 함께 고체-고체 상전이 현상을 보여준다 3개의 다른 구조는 긴 사슬의 양성자화된 알킬 암모늄 이온의 형태 변화로 설명하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권1호
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• pp.1-20
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• 2020

화석 연료를 이용하는 에너지원이 심각한 환경오염을 일으키고, 인류의 건강한 삶에 큰 영향을 주어 청정한 에너지 자원의 개발은 매우 중요한 이슈가 되었다. 화석 연료를 대체하기 위한 다양한 에너지원의 개발이 진행되고 있으며, 그 중 최근에는 태양 전지에 대한 관심이 점차 커지고 있다. 현재 실용화 되어 있는 태양전지는 실리콘 기반 태양전지인데, 제조비용이 큰 단점이 부각되고 있으며 이에 따라 이의 단점을 개선하기 위한 노력과 동시에 실리콘 기반 태양전지를 대체하려는 시도가 이루어지고 있다. 이중 실리콘 기반 태양전지를 대체할 후보로 페로브스카이트 태양전지가 큰 관심을 받고 있는데, 그 이유는 높은 광전 변환 효율, 저렴한 제조비용, 유연한 형태로의 제조 가능성 때문이다. 그러나 현재 보고되고 있는 페로브스카이트 태양전지는 장기적 안정성이 떨어지며, 또 납으로 인해 신체에 유해하다는 큰 단점을 가지고 있다. 본 리뷰에서는 페로브스카이트 태양전지의 장기적 안정성을 높이는 방안들 그리고 환경적으로 유해한 납을 사용하지 않는 방안들의 최신 연구 방향 동향에 관하여 살펴보았다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.491-496
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• 2017

The hydrogen($H_2$) is promising energy carrier of renewable energy in the microgrid system such as small village and military base due to its high energy density, pure emission and convenient transportation. $H_2$ can be generated by photocatalytic water splitting, gasification of biomass and water electrolysis driven by solar cell or wind turbine. Solid oxide electrolysis cells(SOECs) are the most efficient way to mass production due to high operating temperature improving the electrode kinetics and reducing the electrolyte resistance. The SOECs are consist of nickel-yttria stabilized zirconia(NiO-YSZ) fuel electrode / YSZ electrolyte / lanthanum strontium manganite-YSZ(LSM-YSZ) air electrode due to similarity to Solid Oxide Fuel Cells(SOFCs). The Ni-YSZ most widely used fuel electrode shows several problems at SOEC mode such as degradation of the fuel electrode because of Ni particle's redox reaction and agglomeration. Therefore Ni-YSZ need to be replaced to an alternative fuel electrode material. In this study, We studied on the Double perovskite $PrBrMnO_{5+{\delta}}$(PBMO) due to its high electric conductivity, catalytic activity and electrochemical stability. PBMO was impregnated into the scaffold electrolyte $La_{0.8}Sr_{0.2}Ga_{0.85}Mg_{0.15}O_{3-{\delta}}$(LSGM) to be synthesized at low temperature for avoiding secondary phase generated when it exposed to high temperature. The Half cell test was conducted at SOECs and SOFCs modes.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.351-352
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• 2009

이중의 망간 페로브스카이트 블록을 가진 Ruddlesden-Popper 상 (R-P phase) $Sr_3Mn_2O_7$은 공기중에서 불안정하다. 본 연구에서는 Sr이온 자리에 La, Ca이온을 치환함으로써 R-P상을 안정화 시켰으며, 이들의 결정구조는 Neutron Diffraction 데이터를 이용하여 Rietveld 법으로 정밀화하였다 $La_{1.4}Sr_{0.8}Ca_{0.8}Mn_2O_7$, $La_{1.2}Sr_{0.9}Ca_{0.9}Mn_2O_7$은 $T_N$이 80K이며 25K에서 spin-glass 변이가 관찰되었다.

• 한국자기학회지
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• 제10권3호
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• pp.139-142
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• 2000

이중 perovskite구조를 가진 전이금속 산화물 L $a_2$MnFe $O_{6}$ 기본 전자구조를 범밀도 함수법을 기초로 한 국소밀도 근사를 이용한 FLAPW방법으로 계산하였다. 여러 자성 구조의 전에너지 계산은 이 물질이 강자성 구조가 반강자성 구조보다 안정됨을 보여 주었다. 각 전이금속의 이온 상태는 자성 구조에 따라 달라짐을 보였다(강자성 $_Mn^{4+}$ , F $e^{2+}$ 준강자성 $_Mn^{3+}$ , F $e^{3+}$ ). 이것은 전이금속 사이의 초교환작용 이론으로 잘 설명되었고 계산 결과는 최근의 실험과 일치 하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권4호
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• pp.295-299
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• 2014

Electrical conductivities of complex perovskites, layered perovskite and Sr doped layered perovskite oxides were measured and analyzed for cathode materials of Intermediate Temperature-operating Solid Oxide Fuel Cells (IT-SOFCs). The electrical conductivities of $Sm_{1-x}Sr_xCoO_{3-\delta}$ (x = 0.3 and 0.7) exhibit a metal-insulator transition (MIT) behavior as a function of temperature. However, $Sm_{0.5}Sr_{0.5}CoO_{3-\delta}$ (SSC55) shows metallic conductivity characteristics and the maximum electrical conductivity value compared to the values of $Pr_{0.5}Sr_{0.5}CoO_{3-\delta}$ (PSC55) and $Nd_{0.5}Sr_{0.5}CoO_{3-\delta}$ (NSC55). The electrical conductivity of $SmBaCo_2O_{5+\delta}$ (SBCO) exhibits a MIT at about $250^{\circ}C$. The maximum conductivity is 570 S/cm at $200^{\circ}C$ and its value is higher than 170 S/cm over the whole temperature range tested. $SmBa_{0.5}Sr_{0.5}Co_2O_{5+\delta}$ (SBSCO), 0.5 mol% Sr and Ba substituted at the layered perovskite shows a typically metallic conductivity that is very similar to the behavior of the SSC55 cathode, and the maximum and minimum electrical conductivity in the SBSCO are 1280 S/cm at $50^{\circ}C$ and 280 S/cm at $900^{\circ}C$.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.790-793
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• 2004

이중의 망간 perovskite 블록을 가진 Ruddlesden-Popper 상(R-P phase) $Sr_3Mn_2O_7$ 은 공기중에서 불안정하다. 본 연구에서는 망간 이온 자리에 철 이온을 소량 치환 함으로써 R-P 상을 안정화 시켰으며 이들의 결정구조는 X-선회절 데이터를 이용하여 Rietveld 법으로 정밀화하였다. 안정화에 필요한 Fe 이온의 양은 약 x=0.15로 나타났으며 Fe이온의 양이 증가함에 따라 쉽게 안정화 되었다. 자화율 측정결과 x=0.20 시료는 120K에서 paramgnetic-antiferromagnetic 전이를 나타내었고 이 전이 온도는 치환되는 Fe이온의 양이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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• pp.86-87
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• 2002

Fe과 Mo이 교대로 정렬해 있는 이중 페로브스카이트 구조를 갖는 $A_{2-x}$FeMo $O_{6}$(A=Ca, Sr, Ba) 화합물들은 망간 산화물들에 비해 높은 $T_{c}$ (310-420K)의 준강자성 상태를 갖는다.$^{1.3}$ 이 화합물들은 F $e^{3+}$ (S=5/2) 와 M $o^{5+}$(S=1/2) 스핀들 사이의 커다란 반강자성 상호작용으로 이론적으로 4$\mu$$_{B}$/f.u.의 $M_{s}$ 값을 갖는다. A-site의 평균 이온 반경( $r_{A}$)이 증가함에 따라 이 화합물들의 결정구조는 Monoclinic(A=Ca)에서 Tetragonal(Sr)과 Cubic(Ba)으로 점진적으로 변화한다.$^3$(중략)(중략)략)략)