The Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) thin film solar cells have been achieved until almost 20% efficiency by NREL. These solar cells include chemically deposited CdS as buffer layer between CIGS absorber layer and ZnO window layer. Although CIGS solar cells with CdS buffer layer show excellent performance, the short wavelength response of CIGS solar cell is limited by narrow CdS band gap of about 2.42 eV. Taking into consideration the environmental aspect, the toxic Cd element should be replaced by a different material. Among Cd-free candidate materials, the CIGS thin film solar cells with ZnS buffer layer seem to be promising with 17.2%(module by showa shell K.K.), 18.6%(small area by NREL). However, ZnS/CIGS solar cells still show lower performance than CdS/CIGS solar cells. There are several reported reasons to reduce the efficiency of ZnS/CIGS solar cells. Nakada reported ZnS thin film had many defects such as stacking faults, pin-holes, so that crytallinity of ZnS thin film is poor, compared to CdS thin film. Additionally, it was known that the hetero-interface between ZnS and CIGS layer made unfavorable band alignment. The unfavorable band alignment hinders electron transport at the heteo-interface. In this study, we focused on growing defect-free ZnS thin film and for favorable band alignment of ZnS/CIGS, bandgap of ZnS and CIGS, valece band structure of ZnS/CIGS were modified. Finally, we verified the photovoltaic properties of ZnS/CIGS solar cells.
서해안에서 수집한 모시조개, 바지락. 맛조개. 꼬막, 소라 및 굴 등 6종의 조개류의 껍질수율과 외관, 껍질 및 열수 추출물의 무기질 및 중금속 함량을 조사하였다. 조개류 껍질의 비율은 70.1~80.5% 범위였으나 맛조개는 40.7%로 낮았다. 개체당의 껍질무게는 소라가 26.2 g으로 가장 높았고 맛조개가 5.6 g으로 가장 낮았다. 모시조개껍질은 노랑색을 띈 갈색, 바지락은 밝은 갈색. 맛조개와 꼬막은 검은색이었고 소라는 녹색을 띄는 갈색을, 굴은 어두운 회색을 띄었다. 조개류의 주 무기질은 Ca로 36.23~38.78%였으며, K는 0.23~4.54%, Na는 1.48~l.59%였다. 그외 Na, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu, P, S 등은 0.0l~0.21% 범위로 함유되어 있었다. 중금속으로 Pb는 1.90~7.75 ppm, Cd는 0.5~4.50 ppm, As는 1.40~4.30 ppm, Se는 0.2~l.50 ppm Cr은 1.00~8.30 ppm, Hg는 0.002~8.2ppm이었다. 조개류 껍질로부터 물에 의하여 추출되는 Ca의 함량은 l15~2.448 mg/100g으로 맛조개가 가장 높았으며 바지락이 가장 낮았다. 물에 의하여 추출되는 K는 10~952 mg/100 g으로 모시조개가 가장 낮았고, 맛조개가 가장 높았다. 조개껍질의 무기질 추출율은 맛조개에서 전반적으로 높았으며 종류에 따라서 상당한 차이를 나타내었다. 특히. P는 맛조개가 201 mg/100 g으로 바지락 0.36 mg/100g에 비하여 현저히 높았다. Pb. As, Se 및 Cr의 물추출량은 맛조개에서 가장 높았으며 각각 110. 40, 90 및 20 $\mu$g/100 g이었다. 그러나 Cd는 바지락껍질에서만 검출되었다.
In this study, we made a organic thin film device in MIS(Metal-Insulator-Semiconductor) structure by using PVP (Poly vinyl phenol) as a insulating layer, and CdSe/ZnS nano particles which have a core/shell structure inside. We dissolved PVP and PMF in PGMEA, organic solvent, then formed a thin film through a spin coating. After that, it was cross-linked by annealing for 1 hour in a vacuum oven at $185^{\circ}C$. We operated FTIR measurement to check this, and discovered the amount of absorption reduced in the wave-length region near 3400 cm-1, so could observe decrease of -OH. Boonton7200 was used to measure a C-V relationship to confirm a properties of the nano particles, and as a result, the width of the memory window increased when device including nano particles. Additionally, we used HP4145B in order to make sure the electrical characteristics of the organic thin film device and analyzed a conduction mechanism of the device by measuring I-V relationship. When the voltage was low, FNT occurred chiefly, but as the voltage increased, Schottky Emission occurred mainly. We synthesized CdSe/ZnS and to confirm this, took a picture of Si substrate including nano particles with SEM. Spherical quantum dots were properly made. Due to this study, we realized there is high possibility of application of next generation memory device using organic thin film device and nano particles, and we expect more researches about this issue would be done.
For desired optical properties of QDs, it is very important to reduce the presence of defects on their surfaces. Passivation of surface defects using larger band gap materials is the most effective way. Some groups successfully synthesized Cd based multi-shell structured quantum dots and improved its optical properties. However, its productivity has limit because of the amounts of glass ware and space. In this research, we try to synthesize Cd based multi-shell structured nanocrystal quantum dots to overcome demerits of conventional batch synthetic method. This reactor composed pump, SUS reaction part (3.2 mm stainless steel and furnace) and batch mixer. We successively synthesized CdSe/CdS/ZnS quantum dot at this reactor in one step.
중 에너지 이온 산란 분석법(Medium Energy Ion Scattering Spectrometer, MEIS)은 50~500 keV로 이온을 가속 후 시료에 입사시켜 시료의 원자와 핵간 충돌로 산란되는 일차이온의 에너지를 측정하여 시료를 분석하는 기법으로, 원자층의 깊이 분해능으로 초박막의 표면 계면의 조성과 구조를 분석 할수 있는 유용한 미세 분석기술이다. 본 실험에서 에너지 70~100 keV의 He+ 이온을 사용하여 Pulse Width 1 ns의 Pulsed ion beam을 만들어 Start 신호로 사용하고 Delay-line-detector에 검출된 신호를 End 신호를 이용한 TOF-MEIS System을 개발하였다. 활용 가능한 분석시편으로 Ultra thin film 시편으로 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4 nm의 HfO2, 1.8, 4nm의 SiO2 시편을 분석 하였으며 Ultra Shallow Junction 시편으로 As Doped Si, Cs Doped Si 시편 및 Composition, Core/shell 구조의 Q-dot 시편으로 CdSe, CdSe/ZnS등 다양한 분석 실험을 진행 하였다. Composition, Core/shell 구조의 Q-dot 시편은 Diamond Like Carbon(DLC)의 Substrate에 Mono-layer로 형성하여 분석하였다.
수직으로 정렬된 1차원 ZnO nanorod arrays (NRAs)는 효율적인 반사방지 특성의 기하학적 구조를 갖고 있어, 크기와 모양 그리고 정렬형태의 다양한 설계를 통해 빛의 흡수율과 광 추출효율을 증가시켜 광전소자 및 태양광 소자의 성능을 향상시킬 수 있으며, 최근 이러한 연구에 대한 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 ZnO NRAs의 넓은 표면적과 불연속적인 독특한 표면을 활용하여 광학적 특성을 효과적으로 개선하였다. 실험을 위해, thermal evaporator를 사용하여 Au와 Ag 그리고 e-beam evaporator를 사용하여 $SiO_2$를 ZnO NRAs 표면에 여러 가지 조건으로 증착하여, 독특한 계층 나노구조의 형성과 광학적 특성을 관찰하였다. 표면 roughness가 큰 FTO/glass 위에 수열합성법을 통해 끝이 뾰족하고, 비스듬히 정렬된 ZnO nano-tip array에 Au를 증착할 경우 ZnO/Au core/shell 구조가 형성되며, Au의 광 흡수율이 매우 크게 증가함을 관찰할 수 있었다. 반면 flat한 표면위에 빽빽하게 수직으로 정렬된 ZnO NRAs를 성장시켜 그 위에 Ag를 증착할 경우, evaporated Ag flux가 ZnO nanorod의 사이에 scattered 되어 ZnO nanorod 기둥의 측면에 직경이 50 nm 이하인 nanoparticles이 decorated 되어 국소표면플라즈몬 현상이 관찰되었으며, 이러한 효과를 통해 입사되는 빛의 흡수율을 효과적으로 증가시킬 수 있었다. 또한, ZnO NRAs의 표면에 $SiO_2$를 e-beam evaporator를 이용하여 증착할 경우, 자연적으로 vapor flux와 ZnO nanorod 사이에 oblique angle이 $80^{\circ}$ 이상으로 증가하여 $SiO_2$ nanorods가 자발적으로 형성되어 ZnO/$SiO_2$ branch 계층형태의 나노구조를 제작할 수 있었다. 이러한 구조는 유효 graded refractive index profile로 인해 기존의 ZnO NRAs보다 개선된 반사방지 특성을 나타냈다. 이러한 계층 나노구조의 광학적 특성을 시뮬레이션을 통해 이론적으로 분석을 통해 광전자 소자의 성능의 개선에 대한 적용 가능성을 조사하였다.
In order to investigate the trace metals in Korean foods, the contents of Magnesium, Zinc, Manganese, Molybdenum and Selenium are studied in this paper. As show in the Table 1; a total of 250 samples of 25 species were analyzed by neutron activation analysis. The results obtained were as follows; 1. The overall ranges and mean (mg/100 g) were; Mg, 12.212∼151.346(55.164); Zn, 0.045∼38.180 (2.473); Mn, 0.003∼0.796 (0.225);Mo, ND∼0.035 (0.007); Se, ND∼0.069 (0.016). 2. The levels of all metals except Mo in shell fishes were high and the level of Mo in spices was higher than that in other foods. 3. The levels of Zn and Mo in oyster were higher than another spcies.
현대 사회에서 고집적 및 고성능의 전자소자의 필요성은 지속적으로 요구되고 있으며, 투명하거나 플렉서블한 특성의 필요성에 따라 이에 대한 기술개발이 이루어지고 있다. 특히, 이러한 특성을 만족하면서 대면적화 및 저온 공정의 특성을 지니는 유기물 반도체가 주목받고 있고, 이를 이용하여 OLED (Organic Light Emitting Diode), OTFT (Organic Thin Film Transistor)와 같은 다양한 유기물 반도체 소자가 개발되고 있다. 대표적인 예로는이 있다. 유기물 반도체 소자의 특성을 이용한 메모리 소자 또한 연구 및 개발이 지속되고 있으며, 유연성과 낮은 공정가격 등의 특성을 가지는 나노 입자들이 기존 Floating Gate의 대체물로 각광받고 있다. 본 논문에서는 MIS (Metal/Insulator/Semiconductor) 구조를 제작하고, Insulator 내부에Core/Shell 구조를 가지는 CdSe/ZnS 나노 입자를 부착하여 메모리 소자의 특성 확인 및 단위 면적당 개수에 따른 특성 변화를 확인하고자 하였다. 합성된 PVP (Poly 4-Vinyl Phenol)를 Insulator 층으로 사용하였으며 단위 면적당 나노 입자의 개수를 조절하여 제작된 MIS 소자를 Capacitance versus Voltage (C-V) 측정을 통하여 변화특성을 확인하였다.
In this study, we have studied the characteristics of the organic photodiode varying due to the blending conditions of the quantum dots (QDs). The active layer of the photodiode was formed with poly (3-hexylthiophene) and phenyl-C61-butyric acid methyl ester, and CdSe QDs with and without ZnS shell were blended in the active layer. The photodiode with CdSe/ZnS QDs showed the highest power conversion efficiency (PCE) and short-circuit current (Jsc). The performance change of the organic photodiode by X-ray irradiation was also measured. Regardless of X-ray irradiation conditions, the photodiode with CdSe/ZnS QDs showed better stability than other cases.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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