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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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이온과 전기전도도 (예비보고서)2025.05.091. 이온의 이동 거름종이에 NH4NO3 용액을 흡수시킨 후, 용액 A와 B, KMnO4 용액을 점으로 찍고 전극을 연결하여 직류전원을 공급하면 두 점 사이에서 생성물의 색이 나타나는 것을 관찰할 수 있다. 이를 통해 액체 또는 용액에 전류가 흐르는지 확인할 수 있다. 2. LED 전기전도도 측정기 제작 Breadboard를 이용하여 LED 회로를 구성하고, 저항 값을 변경하여 LED 빛 세기의 변화를 관찰할 수 있다. 또한 전기전도도 측정회로를 구성하여 다양한 용액의 전도도를 LED 빛 세기로 측정할 수 있다. 3. 용액의 전기전...2025.05.09
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고체전해질 결과레포트2025.05.051. 고체전해질(Cu2HgI4) 이번 실험에서는 Cu2HgI4(copper(Ⅰ) tetraiodomercurate(Ⅱ))를 합성하고, 상변화에 따른 색과 전기 전도성의 변화를 관찰했다. Cu2HgI4는 결정격자 결함을 갖고 있는 tetragonal unit cell 구조이며, 67℃에서 붉은색에서 보라색으로 변화한다. 이는 구조 변화에 기인하는데, 낮은 온도에서는 Cu+와 Hg2+층이 분리되어 I-이온층 사이에 싸여있지만 높은 온도에서는 양이온들이 자유롭게 움직이고 사면체 공간에 무작위로 채워져 불규칙한 큐빅 구조로 상변화가 일어난...2025.05.05
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화학실험 예비레포트 6. 이온과 전기전도도2025.05.141. LED LED는 p-형 반도체와 n-형 반도체를 접합하여 p-n 접합을 만들고, 여기에 순방향의 전압을 걸어주어 전자나 정공이 p-n 접합 부분에서 재결합하며 빛을 방출하도록 한 장치이다. LED에서 방출하는 여러 가지의 다양한 색을 얻기 위해서 여러 가지 종류의 많은 반도체가 사용되고, 각각의 반도체에 따라서 LED에서 빛을 방출하기위해서 필요한 최소한의 전압은 서로 다르다. 보통은 붉은색 또는 오렌지색의 LED는 ~2V의 forward voltage를 가지는데, 초록색 또는 푸른색 LED는 ~3.5V의 forward vol...2025.05.14
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고체 물질의 전기전도2025.01.271. 고체의 전기적 특성 결정고체는 격자라고 부르는 규칙적인 3차원 구조를 이룹니다. 비저항(ρ)은 단위가 Ω·m(SI 단위)이며, 상온에서 비저항 값이 크면 절연체, 작으면 도체입니다. 반도체는 금속에 비해 상당히 큰 비저항 값을 가집니다. 비저항 온도계수(α)와 전하운반자 밀도(n)도 중요한 특성입니다. 2. 결정고체의 에너지 준위 많은 원자들이 결정을 이루면 각각의 에너지 준위가 N개의 준위들로 갈라집니다. 고체에서는 개별적인 에너지 준위들이 모여 에너지띠가 만들어지며, 에너지띠 사이에는 에너지간격이 존재합니다. 결정을 이루는...2025.01.27
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변위 전류와 소용돌이 전류 그리고 초전도체2025.04.281. 변위 전류 변위 전류는 충전될 때 콘덴서(capacitor)의 두 판 사이의 자기장(B`)을 발생시킨다. 콘덴서(capacitor)의 두 판 사이(r<R)에서 r=0일 때 B`=0이며, 자기장(B`)은 축으로부터 거리가 선형적으로 증가함에 따라 증가한다. 콘덴서(capacitor)의 두 판 사이(r>R)에서 자기장(B`)의 세기는 일정하게 유지된다. 자기장(B`)이 고정된 원판의 반지름(R`)이 크면 클수록 감소하며, 전도 전류의 세기(i_{C})가 클수록 자기장(B`)이 증가한다. 2. 소용돌이 전류 자기장(B`)에 의해 유...2025.04.28
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고체전해질 예비레포트2025.05.051. 전해질 전해질은 물에 녹은 상태에서 이온으로 쪼개져 전류가 흐르는 물질이다. 강한 산과 염기나 가용성 염은 강한 전해질이 되고, 약한 산과 염기는 약한 전해질이 된다. 반대로 이온으로 나누어지지 않아서 전류가 통하지 않는 물질을 비전해질이라 한다. 2. 고체전해질 고체 상태에서 이온의 이동에 의하여 전류를 통할 수 있는 물질을 말한다. 산화지르코늄, 나트륨 β-알루미나 등이 있으며 새로운 종류의 전지들과 센서를 만드는데 이용되며 고분자 전해질은 전해질 공업에서 격막으로 이용되기도 한다. 고체전해질은 용액상태의 전해질에 비하여 ...2025.05.05
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무기화학실험 실험 4 A Solid Electrolyte, Cu2HgI4 예비2025.05.091. 고체 전해질 고체 전해질이란 고체 상태에서 물이나 극성 용매와 같은 이온성 용매에 용해되었을 때 양이온과 음이온으로 해리되어 이동함에 따라 전류를 흐를 수 있게 하는 물질을 의미한다. 전해질로써 사용하기 위해서는 작동 중에 분해되지 않을 수 있도록 전기화학적 안정성이 높아야 하며, 높은 이온전도도를 가져야 하고 열적으로 안정해야 하며 독성이 없어야 한다. 2. 열변색 열변색이란 온도가 변하면서 물질의 색이 변화하는 현상을 의미한다. 온도가 변화함에 따라 물질의 색이 가역적으로 변하는 것을 확인할 수 있다. 무기화합물은 리간드의...2025.05.09
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무기화학실험 실험 5 Hydrogen Insertion into WO3 결과2025.05.091. HxWO3의 합성 WO3 0.5 g과 3 M HCl 50 ml를 삼각플라스크에 넣고 1 g의 Zn 조각을 넣어 수소 기체를 발생시켜 WO3와 반응시켜 HxWO3를 합성하였다. 합성된 HxWO3는 blue 색을 띠는 것을 확인할 수 있었다. 2. Intercalation에 의한 전도도 변화 H가 intercalation 되면서 WO3의 band gap이 감소하여 conduction band에 전자가 쉽게 위치할 수 있게 되어 자유전자의 수가 증가하고 전도도가 높아졌다. 실험을 통해 측정한 HxWO3의 전기전도도는 0.55 S c...2025.05.09
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전기전도도 측정2025.04.301. 전기전도도 전기 전도도는 물질 내에서 전류가 잘 흐르는 정도를 나타내는 양을 말한다. 전기저항의 역수로서, 단위는 S/m(지멘스미터)이다. 일반적으로 전기전도도는 전하를 운반하는 입자의 수, 그 하전량과 이동도의 곱에 비례한다. 이것들의 양은 전기적 조건·온도·압력·빛 등의 외적 조건에 의해서 변하고, 물질의 구조에 크게 좌우된다. 2. 전해질 용액 물 등의 용매에 녹였을 때 이온화하는 물질을 전해질이라고 하며, 이러한 전해질이 녹아있는 용액을 전해질용액이라 한다. 전해질용액에는 전하를 띤 이온이 있어 전기가 잘 통하며, 이때...2025.04.30
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