• 제목/요약/키워드: energy gap

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Cu2ZnSn(S,Se)4 Thin Film Solar Cells Fabricated by Sulfurization of Stacked Precursors Prepared Using Sputtering Process

  • Gang, Myeng Gil;Shin, Seung Wook;Lee, Jeong Yong;Kim, Jin Hyeok
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.97-97
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    • 2013
  • Recently, Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSS), which is one of the In- and Ga- free absorber materials, has been attracted considerable attention as a new candidate for use as an absorber material in thin film solar cells. The CZTSS-based absorber material has outstanding characteristics such as band gap energy of 1.0 eV to 1.5 eV, high absorption coefficient on the order of 104 cm-1, and high theoretical conversion efficiency of 32.2% in thin film solar cells. Despite these promising characteristics, research into CZTSS based thin film solar cells is still incomprehensive and related reports are quite few compared to those for CIGS thin film solar cells, which show high efficiency of over 20%. I will briefly overview the recent technological development of CZTSS thin film solar cells and then introduce our research results mainly related to sputter based process. CZTSS thin film solar cells are prepared by sulfurization of stacked both metallic and sulfide precursors. Sulfurization process was performed in both furnace annealing system and rapid thermal processing system using S powder as well as 5% diluted H2S gas source at various annealing temperatures ranging from $520^{\circ}C$ to $580^{\circ}C$. Structural, optical, microstructural, and electrical properties of absorber layers were characterized using XRD, SEM, TEM, UV-Vis spectroscopy, Hall-measurement, TRPL, etc. The effects of processing parameters, such as composition ratio, sulfurization pressure, and sulfurization temperature on the properties of CZTSS absorber layers will be discussed in detail. CZTSS thin film solar cell fabricated using metallic precursors shows maximum cell efficiency of 6.9% with Jsc of 25.2 mA/cm2, Voc of 469 mV, and fill factor of 59.1% and CZTS thin film solar cell using sulfide precursors shows that of 4.5% with Jsc of 19.8 mA/cm2, Voc of 492 mV, and fill factor of 46.2%. In addition, other research activities in our lab related to the formation of CZTS absorber layers using solution based processes such as electro-deposition, chemical solution deposition, nano-particle formation will be introduced briefly.

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기경팔맥 중 독맥, 임맥, 충맥, 대맥에 극혈이 없는 이유에 대한 연구 (A Review on the Absence of Accumulation Point in the Governer, Conception, Thoroughfare, Belt Vessel of Extra Meridian)

  • 이봉효;박지하;김희영;김산들;양현동;이호정;최재원;임성철;김재수;이윤규;이현종;정현정;정태영
    • Korean Journal of Acupuncture
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    • 제30권2호
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    • pp.81-87
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    • 2013
  • Objectives : Accumulation point is a useful acupoint for acute pain diseases. Among the eight extra meridians, only four (Yin Heel, Yang Heel, Yin Link, Yang Link vessel) have accumulation point and the others (Governor, Conception, Thoroughfare, Belt Vessel) do not. However, there is no explanation why these four meridians do not have it. So, the authors researched the literature to look for the reasons. Methods : We investigated 10 books and 1 paper about the 'accumulation point of extra meridians' using several search engines and researched reason why the other 4 meridian do not have it. Results : All of the 16 accumulation points are located on the 4 limbs. The four limbs have more Yang energy than the trunk. The governor, conception, thoroughfare, and belt vessels do not flow in the limbs. It seems that there is no acupoint located on deep gap enough to be the accumulation point among the four vessels. When it comes to the functions of these vessels, they are little related with the acute pain that is the main target of the accumulation point. Conclusions : From the results of this study, it seems to be reasonable that the four vessels do not have accumulation point.

『중용』과 진화생물학의 대화 가능성 모색 (A Study of the Possibility of Interaction between the Doctrine of the Mean and Evolutionary Biology)

  • 김재경
    • 동양고전연구
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    • 제54호
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    • pp.155-182
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    • 2014
  • 이 논문은 "중용"의 "천명지위성(天命之謂性)"과 "시중(時中)", 그리고 "천지위만물육(天地位萬物育)"의 이슈가 진화생물학의 유전자, 자연선택, 종 다양성 문제와 대화 가능한지 그 가능성을 검토하고 있다. 이를 위해 먼저 성리학과 진화생물학의 유사점과 차이점을 살펴보고, "중용"과 진화생물학의 접점이 무엇인지 모색하고 있다. 이 논문은 세 가지 점에서 "중용"과 진화생물학 사이의 대화 가능성을 검토한다. 첫번째는 인간 본성에 대해 천명지위성과 유전자의 관점에서 대화 가능한지 살펴본다. 두 번째는 존재 이유의 타당성을 시중과 자연선택의 관점에서 살펴본다. 세 번째는 생물간 상호 유연 관계를 천지위만물육과 종 다양성이라는 관점에서 살펴본다. 첫 번째 모색의 소주제들은 <리와 기 vs 유전자와 운반체>의 구조적 연관성, <성선 vs 이기적 유전자의 이타성>의 판단기준, <인 의 예 지 vs 후성규칙>에서 '후천적 선험' 도출 가능성이다. 두 번째 모색의 소주제들은 <천리의 뒤집힘[번(?)] vs 돌연변이>, <변/화 vs 진화>의 시간관, <시중 vs 자연선택/적응>의 메타meta적 접근이다. 세 번째 모색의 소주제들은 <리일분수理一分殊 vs 부분과 전체>의 프랙탈 구조, < 일기一氣 vs 생물간 상호 유연>의 상동관계, <천지위 만물육 vs 생태계>와 치중화致中和의 과제이다. 이러한 모색과 제안들에 대한 후속연구는 "중용"을 둘러싼 성리학 연구의 지평 확대를 가져 올 수 있다.

Co2TiSn(001) 표면의 자성 및 반쪽금속성에 대한 제일원리연구 (Magnetism and Half-metallicity of Co2TiSn(001) Surfaces: A First-principles Study)

  • 김영구;이재일
    • 한국자기학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.131-135
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    • 2008
  • Full-Heusler 화합물인 $Co_2TiSn$(001) 표면의 전자구조, 자성 및 반쪽금속성을 일반기울기근사(GGA)를 채택한 총퍼텐셜선형보강평면파동(FLAPW)방법을 이용하여 이론적으로 연구하였다. $Co_2TiSn$ 화합물의 (001)방향에서 2가지 가능한 표면, 즉 Co 원자들로 끝나는 면(Co-term)과 TiSn 원자들로 끝나는 면(TiSn-term)을 고려하였다. 계산된 상태밀도로부터 Co-term의 표면에서는 반쪽금속성이 깨어졌지만 TiSn-term의 표면에서는 반쪽금속성이 유지됨을 알 수 있었다. Co-term의 경우 표면 Co 원자의 좌표수가 줄어들면서 Co 원자의 채워진 소수 스핀 d-상태가 높은 에너지 영역으로 이동하여 페르미에너지에 걸치면서 반쪽금속성이 깨어진다. TiSn-term에서는 표면상태가 페르미에너지 바로 아래에 위치하면서 소수 스핀 띠간격이 가운데 층에 비하여 많이 줄어들었다. Co 원자의 자기모멘트는 Co-term의 표면에서는 내부 층에 비하여 약 10 % 증가한 1.16 ${\mu}_B$의 값을 가지는 반면 TiSn-term의 표면 바로 아래층에서는 내부 층과 비슷한 값(1.03 ${\mu}_B$)을 가졌다.

광촉매 성능 강화를 위한 미세유체공정 기반 Ag-ZnO 나노복합체 합성 (Microfluidic Assisted Synthesis of Ag-ZnO Nanocomposites for Enhanced Photocatalytic Activity)

  • 고재락;전호영;최창호
    • 청정기술
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    • 제27권4호
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    • pp.291-296
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    • 2021
  • 물에 잔존하는 유기오염물질이 인체 및 환경에 미치는 악영향을 해결하기 위한 방법으로 오염물질을 친환경적으로 분해할 수 있는 광촉매 기술이 대두되고 있다. 대표적인 광촉매 물질로 TiO2 입자가 사용되고 있지만 비싼 가격으로 인해 이를 대체하고자 하는 노력이 지속적으로 수행되었다. 본 연구에서는 이러한 노력의 일환으로 미세유체공정을 사용하여 보다 가격경쟁력이 우수한 ZnO입자를 합성하였다. ZnO의 넓은 밴드갭으로 인해 촉매활성이 제한되는 단점을 해결하고자 동일 공정을 사용하여 은(Ag) 나노입자를 ZnO 표면에 증착하여 Ag-ZnO 나노복합체를 생산하였다. 다양한 분석법을 사용하여 나노복합체의 형상, 구조, 및 성분 분석을 진행한 결과 고품질의 Ag-ZnO 나노복합체가 합성됨을 확인했으며, 메틸렌블루 분해 실험을 통해서 광촉매 활성을 측정하였다. Ag-ZnO 나노복합체의 플라스몬 효과와 광반응에 의해 생성된 전자와 정공의 분리 효과에 의해 광촉매 활성 효율이 순수한 ZnO 입자와 비교하여 향상되었음을 확인하였다. Microreactor-assisted nanomaterials (MAN) 공정 기반의 나노복합체는 가격경쟁력이 우수하고 공정이 용이하다는 장점이 있기에 나노복합체 광촉매를 대량 생산하기 위한 잠재력이 우수하다고 사료된다.

반응소결법으로 제조한 n형 β-SiC의 열전특성 (Thermoelectric Properties of the Reaction Sintered n-type β-SiC)

  • 배철훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.29-34
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    • 2019
  • SiC는 큰 에너지 밴드 갭을 갖고, 불순물 도핑에 의해 p형 및 n형 전도의 제어가 용이해서 고온용 전자부품 소재로 활용이 가능한 재료이다. 특히 $N_2$ 분위기, $2000^{\circ}C$에서 ${\beta}-SiC$ 분말로부터 제조한 다공질 n형 SiC 반도체의 경우, $800{\sim}1000^{\circ}C$에서의 도전율 값이 단결정 SiC와 비교해서 비슷하거나 오히려 높은 값을 나타내었으며, 반면에 열전도율은 치밀한 SiC 세라믹스와 비교시 1/10~1/30 정도로 낮은 값을 나타내었다. 본 연구에서는 소결온도를 낮추기 위해 n형 ${\beta}-SiC$에 함침 시킨 polycarbosilane (PCS)의 열분해에 의한 반응소결 공정 ($1400{\sim}1600^{\circ}C$)으로 다공질 소결체를 제작하였다. 함침 및 소결공정($N_2$ 분위기, $1600^{\circ}C$, 3시간)을 반복함에 따라 상대밀도는 크게 증가하지 않았지만 Seebeck 계수 및 도전율은 크게 증가하였다. 본 연구에서의 열전변환 효율을 반영하는 power factor는 고온에서 상압소결 공정으로 제작한 다공질 SiC 반도체에 비해 1/100~1/10 정도 작게 나타났지만, 미세구조 및 캐리어 밀도를 정밀하게 제어하면, 본 연구에서의 반응소결 공정으로 제작한 SiC 반도체의 열전물성은 크게 향상될 것으로 판단된다.

서미스터로의 응용을 위한 La0.7Sr0.3MnO3 박막의 구조적, 전기적 특성 (Structural and Electrical Properties of La0.7Sr0.3MnO3 Thin Films for Thermistor Applications)

  • 임정은;박병준;이삼행;이명규;박주석;김병철;김영곤;이성갑
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권5호
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    • pp.499-503
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    • 2022
  • La0.7Sr0.3MnO3 precursor solution were prepared by a sol-gel method. La0.7Sr0.3MnO3 thin films were fabricated by a spin-coating method on a Pt/Ti/SiO2/Si substrate. Structural and electrical properties with the variation of sintering temperature were measured. All specimens exhibited a polycrystalline orthorhombic crystal structure, and the average thickness of the specimens coated 6 times decreased from about 427 nm to 383 nm as the sintering temperature increased from 740℃ to 830℃. Electrical resistance decreased as the sintering temperature increased. In the La0.7Sr0.3MnO3 thin films sintered at 830℃, electrical resistivity, TCR, B-value, and activation energy were 0.0374 mΩ·cm, 0.316%/℃, 296 K and 0.023 eV, respectively.

Control of the flow past a sphere in a turbulent boundary layer using O-ring

  • Okbaz, Abdulkerim;Ozgoren, Muammer;Canpolat, Cetin;Sahin, Besir;Akilli, Huseyin
    • Wind and Structures
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    • 제35권1호
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    • pp.1-20
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    • 2022
  • This research work presents an experimental study's outcomes to reveal the impact of an O-ring on the flow control over a sphere placed in a turbulent boundary layer. The investigation is performed quantitatively and qualitatively using particle image velocimetry (PIV) and dye visualization. The sphere model having a diamater of 42.5 mm is located in a turbulent boundary layer flow over a smooth plate for gap ratios of 0≤G/D≤1.5 at Reynolds number of 5 × 103. Flow characteristics, including patterns of instantaneous vorticity, streaklines, time-averaged streamlines, velocity vectors, velocity fluctuations, Reynolds stress correlations, and turbulence kinetic energy (), are compared and discussed for a naked sphere and spheres having O-rings. The boundary layer velocity gradient and proximity of the sphere to the flat plate profoundly influence the flow dynamics. At proximity ratios of G/D=0.1 and 0.25, a wall jet is formed between lower side of the sphere and flat plate, and velocity fluctuations increase in regions close to the wall. At G/D=0.25, the jet flow also induces local flow separations on the flat plate. At higher proximity ratios, the velocity gradient of the boundary layer causes asymmetries in the mean flow characteristics and turbulence values in the wake region. It is observed that the O-ring with various placement angles (𝜃) on the sphere has a considerable alteration in the flow structure and turbulence statistics on the wake. At lower placement angles, where the O-ring is closer to the forward stagnation point of the sphere, the flow control performance of the O-ring is limited; however, its impact on the flow separation becomes pronounced as it is moved away from the forward stagnation point. At G/D=1.50 for O-ring diameters of 4.7 (2 mm) and 7 (3 mm) percent of the sphere diameter, the -ring exhibits remarkable flow control at 𝜃=50° and 𝜃=55° before laminar flow separation occurrence on the sphere surface, respectively. This conclusion is yielded from narrowed wakes and reductions in turbulence statistics compared to the naked sphere model. The O-ring with a diameter of 3 mm and placement angle of 50° exhibits the most effective flow control. It decreases, in sequence, streamwise velocity fluctuations and length of wake recovery region by 45% and 40%, respectively, which can be evaluated as source of decrement in drag force.

2015 개정 초등학교 슬기로운 생활과 3~4학년 과학과 교육과정의 연계성 분석 (Analysis on Continuity between the 2015 Revised Elementary Intelligent Life Curric ulum and Sc ienc e Curric ulum for Grades 3-4)

  • 박지선;장진아;진예은
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제41권2호
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    • pp.267-282
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    • 2022
  • 본 연구는 초등학교 1~2학년 슬기로운 생활과 3~4학년 과학과 교육과정의 연계성 분석을 통해 체계적인 교육과정 구성을 위한 기초 자료를 제공하고자 슬기로운 생활 내에서의 과학 관련 내용이 어떻게 구성되어 있는지 정리하고, 두 교과의 교육과정 연계성을 지식 측면과 탐구 기능 측면에서 살펴보았다. 분석 결과, 슬기로운 생활 교육과정 내 과학과 교육과정과 연계된 내용은 32개의 내용 요소 중 10개에 불과하였다. 이 중 5개의 내용 요소가 3~4학년군 과학과 교육과정과 연계되어 있었으며, 모두 생명 영역에 집중되어 있었다. 운동과 에너지와 물질 영역에 대한 내용은 슬기로운 생활에서 전혀 다루어지지 않고 있었다. 생명 영역은 발전적으로 연계되고 있었으며, 지구와 우주 영역은 급변적으로 연계되고 있었다. 탐구 기능의 경우, 관찰과 측정, 추리, 의사소통은 슬기로운 생활과 과학과가 수준이 자연스럽게 높아지면서 반복되는 발전적 연계가 이루어졌다. 분류는 기능적 활동 측면에서 발전적 연계가 이루어졌다고 볼 수 있으나 명확한 인식적 목적 없이 단순히 무리지어 보는 분류 활동에 그치고 있었다. 반면, 예상 활동은 슬기로운 생활에서는 제시되지 않다가 3~4학년군 과학에서 제시되기 시작하므로 격차가 발생한다고 보았다. 이러한 결과를 바탕으로 초등학교 슬기로운 생활 교육과정과 과학과 교육과정의 연계성 확보를 위한 시사점을 논의하였다.

Nature of the Interfacial Regions in the Antiferromagnetically-coupled Fe/Si Multilayered Films

  • Moon, J.C.;Y.V. Kudryavtsev;J.Y.Rhee;Kim, K.W.;Lee, Y.P.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.174-174
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    • 2000
  • A strong antiferromagnetic coupling in Fe/Si multilayered films (MLF) had been recently discovered and much consideration has been given to whether the coupling in the Fe/Si MLF system has the same origin as the metal/metal MLF. Nevertheless, the nature of the interfacial ron silicide is still controversial. On one hand, a metal/ semiconductor structure was suggested with a narrow band-gap semiconducting $\varepsilon$-FeSi spacer that mediates the coupling. However, some features show that the nature of coupling can be well understood in terms of the conventional metal/metal multilayered system. It is well known that both magneto-optical (MO) and optical properties of a metal depend strongly on their electronic structure that is also correlated with the atomic and chemical ordering. In this study, the nature of the interfacial regions is the Fe/Si multilayers has been investigated by the experimental and computer-simulated MO and optical spectroscopies. The Fe/Si MLF were prepared by rf-sputtering onto glass substrates at room temperature with the number of repetition N=50. The thickness of Fe sublayer was fixed at 3.0nm while the Si sublayer thickness was varied from 1.0 to 2.0 nm. The topmost layer of all the Fe/Si MLF is Fe. In order to carry out the computer simulations, the information on the MO and optical parameters of the materials that may constitute a real multilayered structure should be known in advance. For this purpose, we also prepared Fe, Si, FeSi2 and FeSi samples. The structural characterization of Fe/Si MLF was performed by low- and high -angle x-ray diffraction with a Cu-K$\alpha$ radiation and by transmission electron microscopy. A bulk $\varepsilon$-FeSi was also investigated. The MO and optical properties were measured at room temperature in the 1.0-4.7 eV energy range. The theoretical simulations of MO and optical properties for the Fe/Si MLF were performed by solving exactly a multireflection problem using the scattering matrix approach assuming various stoichiometries of a nonmagnetic spacer separating the antiferromagnetically coupled Fe layers. The simulated spectra of a model structure of FeSi2 or $\varepsilon$-FeSi as the spacer turned out to fail in explaining the experimental spectra of the Fe/Si MLF in both intensity and shape. Thus, the decisive disagreement between experimental and simulated MO and optical properties ruled out the hypothesis of FeSi2 and $\varepsilon$-FeSi as the nonmagnetic spacer. By supposing the spontaneous formation of a metallic ζ-FeSi, a reasonable agreement between experimental and simulated MO and optical spectra was obtained.

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