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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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반도체와고분자화학기초설계및실험) DSSC의 광전효율 및 고분자물질의 열적특성에 대한 레포트2025.01.201. DSSC 1991년 스위스 로잔공대의 미카엘 그라첼 연구팀이 발표한 연료 감응형 태양전지(Dye- Sensitized Solar Cells, DSSC)는 나노 다공질 TiO2 전극막, 광응형 염료, 전해질, 상대전극으로 구성되어진 전기화학적 원리를 응용한 신형 태양전지이다. 이 전지는 기존의 p-n 접합 태양전지들이 빛의 흡수에 의해 형성된 전자-정공 쌍의 분리에 의해 발전을 일으키는 것과 달리, 전기화학적인 원리에 의해 발전을 일으키는 화학적 습식 태양전지이다. 1. DSSC DSSC (Dye-Sensitized Solar ...2025.01.20
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마늘 껍질을 활용한 리튬 황 전지 성능 향상2025.01.051. 리튬 황 전지 리튬 황 전지는 양극에 황 탄화물 복합체, 음극에 리튬 금속을 사용하여 전위차를 만들어내는 전지입니다. 이 전지는 황의 절연성, 폴리설파이드의 셔틀 효과, Li2Sx 생성에 의한 부피 팽창 등의 단점이 있습니다. 이를 보완하기 위해 전도성 물질 추가, 다공성 구조를 통한 물리적 감금, 부피 팽창 완화 등의 방법이 사용됩니다. 2. 마늘 껍질 활용 마늘 껍질은 가볍고 잘 날려 다공성 구조를 만들기 좋은 특성이 있습니다. 또한 마늘 껍질에 황 성분이 포함되어 있어 전극 반응에 유용할 것으로 생각되었습니다. 따라서 마...2025.01.05
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화학실험기법2_ Synthesis of Electrocatalysts for Lithium-Air Batteries2025.01.111. 리튬-산소 배터리 리튬-산소 배터리는 높은 에너지 밀도를 갖고 있지만, 재충전 과정에서 상당히 큰 과전압이 발생하는 문제점이 있다. 본 실험에서는 금 나노 입자를 Ketjen Black에 도입하여 plasmonic materials의 광학적 상호작용의 특성인 localized surface plasmon resonance(LSPR)를 일으키고, 빛 흡수를 촉진하여 충전 과정에서의 과전압을 효율적으로 억제할 수 있었다. 2. 금 나노 입자 금 나노 입자를 Ketjen Black에 도입하여 plasmonic materials의 특...2025.01.11
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전기분해와 전기도금 실험 보고서2025.01.121. 전기분해 전기분해는 전극을 통해 전원에서 공급되는 전류에 의해 일어나는 화학 반응입니다. 전기분해 반응을 일으키기 위해서는 두 개의 반쪽 전지로 구성된 전기분해 전지를 만들어야 합니다. 외부에서 전류를 흘려주면 환원력이 더 큰 물질이 환원되고, 산화력이 더 큰 물질은 산화되는 반응이 일어납니다. 이를 통해 용액 속의 금속 이온이 환원되어 전극 표면에 코팅되는 전기도금 과정이 가능합니다. 2. 전기도금 전기도금은 전기분해 반응을 이용하여 금속을 전극 표면에 코팅하는 과정입니다. 구리 이온이 녹아 있는 용액에 흑연 막대와 구리 조...2025.01.12
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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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[실험설계] 코팅 시간과 회전 속도에 따른 Thin film 특성 분석2025.01.241. Ag NWs와 PEDOT:PSS 코팅 특성 분석 Ag NWs와 PEDOT:PSS를 각각 시간과 rpm을 달리하여 코팅한 뒤 물성을 측정하고, 최적조건으로 PEDOT:PSS/Ag NWs/PEDOT:PSS 3층 적층을 통해 기존 ITO 물성과 비교하였다. 코팅 시간과 rpm에 따른 두께, 투과도, 전기 저항 등의 특성 변화를 분석하였다. 2. Ag NWs와 PEDOT:PSS 3층 적층 구조 분석 PEDOT:PSS/Ag NWs/PEDOT:PSS 순서로 3층 적층 구조를 제작하고, 코팅 시간 및 rpm 변화에 따른 두께, 투과도, 전...2025.01.24
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[A+ 레포트] 분석화학실험 3. Preparation & standardization of free carbonated 0.1 M NaOH2025.01.181. NaOH 표준용액 제조 및 표준화 NaOH 표준용액을 조제하고 몰농도를 구하기 위해 지시약(phenolphthalein) 첨가 또는 pH meter 전극을 사용하여 1차 표준물질인 Potassium Hydrogen Phthalate 또는 2차 표준물질인 HCl 표준용액으로 표준화하는 실험을 수행했습니다. NaOH는 조해성이 있고 이산화탄소를 흡수하여 탄산염을 생성하므로 빠르게 측정해야 하며, 유리를 녹이는 성질이 있어 유리 사용을 최소화해야 합니다. 2. 산-염기 중화 반응 산-염기 중화 반응을 이용해 지시약법과 전위차법으로 ...2025.01.18
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리튬이온석출2025.01.241. 리튬 이온 배터리의 이상 발열 대부분의 발열은 전지의 플러스와 마이너스가 직접 연결되는 단락이 원인이다. 단락하면 순간적으로 큰 전류가 흐르면서 심한 열도 발생한다. 리튬이온 배터리는 가연성 재료로 사용되고 있으므로 격렬한 발열은 발화와 폭발 등으로 이어질 위험이 높다. 2. 발화의 원인 외부단락, 과충전, 내부단락 등이 발화의 주요 원인이다. 전지를 보관이나 폐기할 때는 양극이나 음극의 단자를 노출하지 말고 절연 처리해야 하며, 과충전을 피해야 한다. 내부단락은 전지 내부 구조 파괴나 분리막 불량, 오염, 금속 석출 등에 의...2025.01.24
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전기변색소자 실험 실험 및 고찰2025.01.101. 전기변색 현상 전기변색이란 전기화학적 반응에 의해 물질의 색이나 투명도가 가역적으로 변하는 현상을 말한다. 이 반응에는 산화, 환원 반응이 있는데 일반적인 화학반응과 달리 전자의 이동이 개입된다. 또한 일반적인 결합이 아닌 터널링이라는 현상에 의해 전자의 전달이 일어나므로 반응의 범위가 전자의 출입이 가능한 전극의 근처 범위로 제한된다. 2. Viologen 화합물 Viologen(C5H4NR)2n+의 형태를 갖는 유기화합물로 낮은 전압에서 라디칼 이온으로 쉽게 환원되고 환원된 라디칼 이온은 청색 또는 보라색을 나타낸다. 또한...2025.01.10
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