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광에너지변환 실험 (페로브스카이트 물질 중심으로)2025.04.301. 페로브스카이트 태양전지 페로브스카이트는 일반적으로 칼슘, 티타늄과 같은 산화물로 구성된 형태로 존재한다. 현재는 같은 결정 구조를 가진 모든 물질을 의미한다. 페로브스카이트 태양전지의 기본 구조는 투명전극 / 전자 수송층 / 페로브스카이트 층 / 정공 수송층 / 금속 전극으로 이루어져 있다. 페로브스카이트 태양전지는 N형이나 P형 반도체의 접합이 없고, 광 활성층인 페로브스카이트 층에 태양광이 닿게 되면 전자가 발생한다. 전자는 전자 수송층을 통해 전극을 따라 흘러 전류를 발생시킨다. 2. 광전효과 광자는 빛의 진동수와 비례하...2025.04.30
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염료 감응형 태양전지(DSSC) 제작 실험2025.11.131. 염료 감응형 태양전지(DSSC) 염료 감응형 태양전지(Dye-Sensitized Solar Cell, DSSC)는 광전극, 전해질, 대전극으로 구성된 태양전지로, 유기 염료가 빛을 흡수하여 전자를 여기시키는 방식으로 작동한다. 저비용 제조 공정과 우수한 광전환 효율로 차세대 태양전지 기술로 주목받고 있으며, 무기화학 실험을 통해 직접 제작하고 성능을 평가할 수 있다. 2. 무기화학실험 무기화학실험은 무기물질의 성질, 반응, 합성을 다루는 실험 과정이다. 염료 감응형 태양전지 제작 실험은 산화물 반도체, 염료, 전해질 등 무기 ...2025.11.13
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전도성 유연 필름 제작 (Ag flake-PDMS)2025.11.131. Ag flake-PDMS 복합재료 은(Ag) 플레이크와 폴리디메틸실록산(PDMS)을 결합하여 제작한 전도성 유연 필름 복합재료입니다. 이 복합재료는 금속 입자의 전도성과 고분자의 유연성을 결합하여 전자기기에 적용 가능한 특성을 제공합니다. 2. 전도성 필름 제작 공정 Ag 플레이크와 PDMS를 혼합하여 유연한 필름 형태로 제작하는 공정입니다. 이 공정을 통해 전기 전도성을 유지하면서도 기계적 유연성을 갖춘 필름을 생산할 수 있으며, 웨어러블 전자기기 및 유연 디스플레이 등 다양한 응용 분야에 활용됩니다. 3. 유연 전자소재 전...2025.11.13
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실록산 중합 및 Sol-Gel 공정 실험2025.11.131. 폴리실록산(Polysiloxane) 규소 원자와 산소 원자가 교대로 결합하여 사슬식 구조를 형성하는 화합물입니다. 디실록산(n=0), 트리실록산(n=1) 등으로 분류되며, 다양한 유기기를 가진 폴리실록산 종류가 존재합니다. 폴리실록산은 실리콘 기반 소재로서 다양한 산업 응용 분야에서 사용됩니다. 2. 수소규소화 반응(Hydrosilylation Reaction) Si-H 결합을 불포화 결합을 통해 결합시키는 수소화 반응입니다. 폴리오르가노실록산의 알케닐기와 다른 실리콘 함유 물질의 Si-H기가 반응하는 과정으로, 실록산 중합에...2025.11.13
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소재화학 손목시계 소재 개발동향 과제 레포트2025.05.091. 손목시계 소재의 변천사 손목시계 소재로 철, 은, 금 등의 금속 소재가 사용되었으며, 이후 스테인리스 스틸, 티타늄, 세라믹 등의 소재가 사용되면서 더 가볍고 편안한 착용감을 제공하고 있다. 2. 스마트워치 디스플레이 기술 스마트워치의 디스플레이 기술은 LCD와 OLED 기술로 나뉘며, OLED는 각 픽셀이 자체 발광체를 가져 전력 소모가 적고 화면 밝기 조절이 가능한 장점이 있다. 3. 유연성 있는 OLED 디스플레이 폴리이미드 기판과 박막봉지 기술을 활용하여 유연성 있는 OLED 디스플레이를 구현할 수 있다. 4. 미래 손...2025.05.09
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그래핀 기반 물질의 헤테로원자 도핑 실험2025.12.111. 헤테로원자 도핑(Heteroatom Doping) 헤테로원자 도핑은 그래핀의 탄소 원자를 질소, 인, 황 등의 다른 원자로 대체하는 과정입니다. 이 방법은 그래핀의 구조와 전자 상태를 효과적으로 조정하여 새로운 광학적, 전기적, 기계적 특성을 부여합니다. 도핑 방법에는 치환 도핑(화학 증기 기상법, 열처리), 화학적 도핑(금 염화물, 산 증기 처리), 표면 전하 전달 도핑이 있습니다. 헤테로원자 도핑은 그래핀 재료의 응용분야 잠재력을 크게 확장시킬 수 있습니다. 2. 그래핀 산화물 환원(Reduced Graphene Oxide...2025.12.11
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그래핀과 h-BN의 기계적 박리 및 라만 스펙트럼 분석2025.11.181. 기계적 박리(Mechanical Exfoliation) 다층 흑연 결정에서 테이프 등을 이용한 기계적 힘으로 층 간의 약한 반데르발스 힘을 극복하여 그래핀 층을 한 층씩 벗겨내는 방법이다. 층과 층 사이에는 약한 반데르발스 힘이 작용하여 쉽게 분리가 가능하지만, 층 내에는 강한 공유결합 또는 이온결합이 있어 분리가 어렵다. 실험에서는 테이프를 3-5분 정도 접었다 폈다를 반복하여 그래핀이 최대한 얇게 박리되도록 한다. 2. 라만 분광학(Raman Spectroscopy) 물질에 강한 단일 파장의 빛을 쏘아 산란광을 분광하는 기...2025.11.18
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그래핀과 h-BN의 기계적 박리 및 라만 스펙트럼 분석2025.11.181. 기계적 박리 기술 테이프를 이용한 기계적 박리를 통해 다층 그래핀을 더욱 얇게 만들어 다양한 층의 그래핀을 형성할 수 있다. 광학현미경을 통해 SiO2 막의 다중반사에 의한 빛의 간섭효과로 시료의 두께를 색으로 구분할 수 있으며, 얇은 시료는 푸른색, 두꺼운 시료는 붉은색으로 나타난다. 박리가 잘 된 얇은 시료를 선택하는 것이 AFM 측정과 라만 측정에 중요하다. 2. 원자력 현미경(AFM) 분석 AFM을 통해 시료의 높이를 측정하여 그래핀의 층 수와 두께를 정량적으로 구할 수 있다. Line profile에서 y값의 최대값과...2025.11.18
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탄소나노튜브(CNT)와 전계 방출 디스플레이(FED)2025.01.031. 탄소나노튜브(CNT) 탄소나노튜브(CNT)는 1991년 발견되어 재료 과학에 큰 발전을 가져왔다. CNT는 무게가 강철의 6분의 1임에도 불구하고 100배 이상의 강도를 가지며, 열 전도성과 전기 전도성이 구리보다 훨씬 뛰어나다. CNT는 다양한 구조를 가지며, 주로 SWNT(Single-walled Nanotube)와 MWNT(Multi-walled Nanotube) 두 가지로 분류된다. CNT는 Arc Discharge, Laser Ablation, Chemical Vapor Deposition 등의 방법으로 제작할 수 있...2025.01.03
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차세대 디스플레이 투명·유연 전극소재 기술2025.11.161. 투명·유연 전극소재 차세대 디스플레이 기술에 필수적인 투명하면서도 유연한 특성을 가진 전극소재입니다. 은(Silver)의 낮은 저항률(1.62×10-8Ω•m)을 활용하여 우수한 전기전도성을 제공하며, 디스플레이, 터치스크린, 태양전지 등 다양한 전자기기에 응용될 수 있습니다. 2. 폴리올 방법(Polyol method) 은 나노입자 합성을 위한 주요 제조 방법으로, 높은 효율성과 간단한 생산 공정, 낮은 비용이라는 장점을 가집니다. 이 방법은 산업적 규모의 생산에 적합하며, 고품질의 투명·유연 전극소재를 경제적으로 제조할 수 ...2025.11.16
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