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유기태양광전지 제작 및 분석 (예비)2025.05.121. 태양광전지의 구조와 작동원리 태양광전지는 태양 광에너지를 전기에너지로 변환할 수 있도록 설계된 장치입니다. 무기 태양광전지와 유기 태양광전지로 나뉩니다. 무기 태양광전지는 실리콘과 같은 무기물에 불순물을 doping한 것이고, 유기 태양광전지는 광활성층(photoactive layers)으로 공액 유기화합물을 사용한 것입니다. 2. 인공 태양 광원 및 양자 효율 측정기의 작동 원리 인공 태양 광원과 양자 효율 측정기를 사용하여 태양광전지의 광전 변환 효율 및 양자 효율을 측정할 수 있습니다. 이를 통해 외부 양자 효율과 내부 ...2025.05.12
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유기태양광전지 제작 및 분석 (결과)2025.05.121. 유기태양광전지 제작 및 분석 실험 결과 및 고찰에 따르면, 스핀코팅 공정 조건에 따라 유기태양광전지의 전류-전압 특성, 양자효율, 반사율 등이 달라지는 것을 확인할 수 있었다. 스핀 속도가 빨라질수록 박막 두께가 얇아지면서 전류밀도가 증가하고 직렬 저항이 감소하여 광전변환효율이 향상되는 경향을 보였다. 다만 1200rpm의 경우 예외적인 결과를 나타냈다. 또한 박막 두께에 따른 광학적 간섭 효과로 인해 흡수 스펙트럼과 다른 양자효율 특성이 관찰되었다. 이를 통해 유기태양광전지의 제작 및 분석 과정에서 다양한 요인들이 성능에 영...2025.05.12
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유기태양전지(Organic Solar Cell) 고분자 합성 실험 보고서2025.01.221. 유기태양전지 유기태양전지는 친환경적이고 안전할 뿐만 아니라 무한한 에너지원으로 여겨지면서 각광받고 있다. 실리콘 등 무기반도체를 기반으로 하는 무기물 태양전지의 한계를 극복하기 위해 고분자 물질을 사용하는 박막형 태양전지 연구가 활발히 진행되고 있다. 핵심 물질인 공액 고분자(conjugated polymer)는 흡광 계수가 높아 얇은 두께로도 태양빛을 충분히 흡수할 수 있어 얇은 두께로도 제작이 가능하다. 이러한 점들이 태양전지의 생산단가를 낮추며 무게, 크기, 형태에 제약을 적게 해준다. 2. 유기합성 실험 유기 합성실험은...2025.01.22
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5주차_역구조태양전지제조실험 예비레포트2025.01.161. 유기태양전지 유기태양전지는 태양 전지 반도체의 재료로서 유기화합물을 사용하는 태양전지를 말한다. 유기태양전지는 기본적으로 두 개의 전극사이에 빛을 받아 전기에너지를 생산하는 active layer가 존재하며 전극과 active layer 사이의 buffer layer를 가지는 구조를 지니고 있다. 유기태양전지는 효율을 증대시키기 위하여 에너지 밴드갭 차이가 적은 두 개의 유기화합물을 사용하는데, 각각 P형반도체와 N형 반도체로서 사용된다. 대표적인 P형 유기 반도체로는 P3HT, PTB7-Th 등이 있으며, N형 유기 반도체로...2025.01.16
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ZnO 박막의 제조 결과레포트 A+2025.01.171. 유기태양전지의 구조 유기태양전지의 구조는 전극, active layer, buffer layer로 구성되어 있다. 전극은 cathode와 anode로 이루어져 있으며, 금속 전극은 acceptor 층을 따라 나온 전자들을 수집하여 바깥 도선으로 이동할 수 있도록 해주고, ITO 전극은 투명하지만 전류를 흐를 수 있게 해준다. Active layer는 donor와 acceptor로 이루어져 있으며, donor는 exciton을 생성하고, acceptor는 전자친화도가 높은 재료를 이용하여 계면에서 전자를 쉽게 이동시킬 수 있도록...2025.01.17
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무기화학실험 Preparation of-Dye-Sensitized Solar Cell 결과보고서2025.01.181. 태양전지 태양전지는 태양에너지를 직접 전기 에너지로 변화시키는 반도체 소자를 말한다. 태양전지는 광기전 효과를 이용하여 빛에너지가 전기에너지로 바뀌며, 유기 태양전지와 무기 태양전지로 구분된다. 유기 태양전지는 탄소 기반의 전도성 광 흡수 유기재료를 사용하고, 무기 태양전지는 실리콘 반도체 재료로 만들어진다. 2. 염료감응형 태양전지(DSSC) DSSC는 금속산화물인 TiO₂ 표면에 특수한 염료를 흡착시키고, 흡착된 특수 염료가 태양빛을 흡수해 광전기화학적 반응을 일으키는 전지이다. DSSC는 투명 전도성 기판, 작업전극, 염...2025.01.18
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현대사회와 신소재 중간과제 + 기말과제 만점 과제 (2023년 최신 A+)2025.05.101. 태양전지와 신소재 재생에너지 자원의 수요 증가와 탄소중립은 전세계적인 추세이다. 태양광 발전은 단연 그 중심에 있고, 이는 태양광 발전 기술 발전을 촉진시키고 있다. 태양전지는 신소재를 사용함은 물론, 태양광 발전 기술 중 핵심적인 요소이기 때문에 주제로 선정하게 되었다. 태양전지는 태양의 빛 에너지를 이용해 전기를 만들어내는 장치로, 에너지원이 사실상 무한한 태양광이라는 점과 친환경발전이라는 장점으로 재생에너지로 각광받고 있다. 하지만 낮은 효율과 상대적으로 높은 생산단가, 주변 환경에 따라 큰 효율 차이 등은 극복해야할 문...2025.05.10
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나노결정 태양전지의 제작 결과2025.05.091. 나노결정 태양전지 실험을 통해 제작한 나노결정 태양전지의 특성을 분석하였다. 색소를 사용한 태양전지와 실리콘 태양전지의 개로전압, 단락전류, 전류밀도, 파워밀도 등을 측정하고 효율을 계산하였다. 나노결정 태양전지의 구성 요소인 SnO2 전도성 유리판, TiO2 나노결정, 색소, 요오드 전해질, 탄소막 등의 역할을 설명하였다. 나노결정 TiO2와 색소의 적합한 특성에 대해 논의하였다. 태양전지의 효율 향상을 위한 방안을 제시하였다. 1. 나노결정 태양전지 나노결정 태양전지는 기존 실리콘 태양전지에 비해 높은 효율과 낮은 제조 비...2025.05.09
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나노결정 태양전지의 제작 예비2025.05.091. 반도체 태양전지 반도체 태양전지는 태양열(가시광선)의 흡수, 즉 에너지에 의해 p형 반도체에서는 정공이 발생하고, n형 반도체에서는 전자가 발생하는 반응을 이용한다. p-n 접합에 의해 발생한 정공과 전자는 반도체를 통해서 서로 이동하며 전류를 운반할 수 있게 된다. 반도체 태양전지의 경우 사용되는 재료에 따라 반도체 단결정(single crystalline) 태양전지와 반도체 다결정(polycrystalline) 태양전지로 구분할 수 있다. 단결정 태양전지는 고체의 실리콘이 모두 균일한 방향으로 배열되어 있어 20% 이상의 ...2025.05.09
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태양광 예비보고서2025.01.051. 태양전지의 동작원리 태양전지는 실리콘 다이오드의 PN 접합과 유사한 구조를 가지고 있으며, N-type 반도체 표면에 빛이 조사되면 전류를 생산하게 된다. 태양전지의 개방전압은 실리콘 다이오드의 순방향 전압보다 약간 낮은 0.5V~0.6V 사이의 값을 가진다. 태양전지를 직렬로 연결하면 개방전압이 증가하고, 병렬로 연결하면 단락전류가 증가한다. 2. 태양전지의 전기적 특성 태양전지의 전압-전류 특성곡선은 전류원 영역과 전압원 영역으로 구분된다. 전류원 영역에서는 전압이 증가해도 전류가 일정하게 유지되며, 전압원 영역에서는 전압...2025.01.05
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