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염료를 이용한 화학적 에너지 소자 제작 실험(DSSC,DSC)2025.01.071. 염료감응 태양전지(DSSC) 이 실험은 염료를 이용하여 연료 감응형 태양전지를 제작하고 연료 감응 메커니즘을 이해하는 것을 목적으로 합니다. 태양빛이 DSSC의 투명전극을 통과하여 TiO2 표면에 흡착된 염료에 도달하면, 염료가 태양빛을 흡수하여 전자가 들뜬 상태로 전이됩니다. 이 들뜬 전자는 TiO2의 전도대로 주입되어 외부 회로를 통해 상대전극으로 이동하면서 전류가 발생합니다. 한편 전자를 잃은 염료는 전해질 내의 I-로부터 전자를 얻어 환원되고, I-는 I3-로 전환됩니다. I3-는 상대전극으로부터 전자를 얻어 다시 I-...2025.01.07
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염료를 이용한 화학적 에너지 소자 제작 실험(DSSC)2025.01.121. TiO2 페이스트 제조 TiO2 페이스트를 제조할 때 에틸렌글리콜을 첨가하는 것이 효과적이었다. 에틸렌글리콜을 페이스트에 넣은 경우와 전해질에 넣은 경우를 비교했을 때, 페이스트에 넣은 경우가 더 높은 전압을 나타냈다. 2. 염료 추출 및 특성 분석 블루베리 염료의 경우 에탄올을 첨가하여 추출하는 것이 더 효과적이었다. UV-vis 분석 결과 에탄올을 첨가한 염료가 가시광선 영역에서 더 높은 흡수를 보였다. 흑미 염료는 자외선 영역과 가시광선 영역에서 모두 높은 흡수를 나타내어 염료로 더 적합한 것으로 판단된다. 3. 태양전지...2025.01.12
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금속 나노입자-그래핀 하이브리드 촉매의 합성 및 응용2025.05.061. 그래핀 그래핀은 탄소 원자들의 sp2 결합으로 이루어진 2차원 벌집구조의 물질로, 넓은 비표면적과 우수한 물성으로 인해 많은 연구가 진행되고 있다. 최근에는 그래핀과 나노입자의 물성을 결합한 고성능 촉매 물질에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 2. 나노입자-그래핀 하이브리드 물질 제조 나노입자-그래핀 하이브리드 물질 제조 방법에는 용액상 자가조립 방법과 그래핀 표면에 직접 나노입자를 성장시키는 방법이 있다. 각각의 방법에는 장단점이 있어, 이를 보완하기 위해 그래핀 표면을 기능화하여 나노입자 핵생성을 유도하는 방법이 개발...2025.05.06
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염료를 이용한 화학적 에너지 소자 제작 실험(DSSC)2025.01.121. 염료감응 태양전지 염료감응 태양전지는 염료를 이용하여 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 기술이다. 이 실험에서는 블루베리 추출액을 염료로 사용하여 염료감응 태양전지를 제작하고 그 성능을 평가하였다. 실험에서는 TiO2 페이스트 제조, 전극 제작, 염료 추출 및 전지 조립 등의 과정을 거쳤으며, 최종적으로 전압과 전류를 측정하여 전지의 성능을 확인하였다. 2. TiO2 페이스트 TiO2 분말을 묽은 아세트산과 혼합하여 페이스트를 제조하였다. TiO2는 광촉매 역할을 하는 핵심 소재로, 페이스트 제조 시 농도와 점도 등의 특...2025.01.12
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금오공대 신소재 전자재료1 과제2025.01.271. 활성화 에너지 활성화 에너지는 온도가 증가할수록 작아진다는 것을 알 수 있다. 온도가 증가하면 산소의 농도가 증가하여 활성화 에너지가 감소하는 것으로 나타났다. 2. 양자 효율 양자 효율은 0.15로 계산되었으며, 이를 이용하여 전류 밀도를 구할 수 있다. 전류 밀도는 1049.81 A로 계산되었다. 3. 수소 원자의 에너지 준위 수소 원자의 에너지 준위는 주 양자수 n에 따라 결정되며, 전이 에너지는 원자 번호 Z에 반비례한다. 스펙트럼 라인의 방출된 광자 파장은 Z에 반비례하여 가시광선 스펙트럼보다 훨씬 짧다. 4. 유한 ...2025.01.27
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전북대 화공 에너지환경기술 레포트 1번 (1,2주 강의)2025.01.171. 에너지 소비량 및 전력 생산량 2022년도 세계 연간 에너지 소비량이 3.15 X 10^11 kWh이고, 전력 생산량이 2 X 10^9 W인 공장이 60% 가동될 때, 2022년도 에너지 소비량을 충족시키기 위해 필요한 공장 수를 계산하는 문제입니다. 이를 위해 에너지 소비량과 전력 생산량 간의 관계를 고려해야 합니다. 2. 단열 효과 계산 외부 온도와 내부 온도 차이가 10°F인 공간을 3 inch 두께의 Expanded polyurethane board(R-value = 6.25 ft^2·°F·h/Btu)를 사용하여 10 ...2025.01.17
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홀효과 실험보고서2025.01.131. 홀 효과 홀 효과는 전류와 자기장에 의해 전도체 물질에 나타나는 현상이다. 전류가 흐르는 전기 전도체에 수직하게 자기장이 걸릴 때, 전류와 자기장의 방향에 수직하게 걸리는 전압을 홀전압이라 한다. 홀 효과는 전하 운반자 밀도나 자기장을 측정하는데 유용하다. 양자 홀 효과는 2차원 표면에서 매우 낮은 온도와 강한 자기장 하에서 홀 전도도가 양자화되는 현상을 말한다. 2. UV-Vis 분광법 자외선과 가시광선을 이용하는 흡수 분광법은 화학종의 정량 및 정성분석에 널리 이용된다. 원자나 분자가 빛에너지를 받으면 전자들이 전이를 일으...2025.01.13
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그래핀(graphene)이란?2025.04.281. 그래핀의 소개 그래핀은 육각형 격자 구조로 배열된 탄소 원자의 단일 층으로, 2D 물질로 간주됩니다. 그래핀은 높은 전도성, 강도, 가벼움, 넓은 표면적, 생체적합성 등의 장점을 가지고 있지만, 제한된 확장성, 가공의 어려움, 밴드갭 부족, 비용 등의 단점도 있습니다. 2. 그래핀의 합성 방법 그래핀은 기계적 박리, 화학 기상 증착(CVD), 에피택셜 성장, 환원그래핀옥사이드(rGO) 등의 방법으로 합성할 수 있습니다. 각 방법은 장단점이 있으며, 그래핀 샘플의 품질을 특성화하고 측정하는 방법으로 라만 분광법과 투과 전자 현미...2025.04.28
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양자점 합성 및 분광 특성 분석2025.01.281. 양자점 양자점은 지름이 2-10nm에 불과한 반도체 입자로 특이한 전기적*광학적 성질을 지닌 입자이다. 양자점의 크기와 모양은 반응 시간과 조건에 따라 제어 가능하다. 양자구속 효과로 인해 양자점(공간)의 크기가 작아질수록 전자의 에너지 상태가 높아지고 넓은 띠 에너지를 갖게 된다. 따라서 양자점의 크기가 커질수록 긴 파장을 갖는 가시광선을 방출하는 적색 편이(red shift)가 된다. 2. 엑시톤 엑시톤이란 반도체 또는 절연체 속에서 electron과 electron hole이 정전기적 쿨롱힘에 의해 서로 결합된 중성입자이...2025.01.28
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나노재료공학 중간레포트2025.05.051. 분자간력 금속결합, 이온결합, 공유결합, 배위결합, van der Waals force, 소수성 상호작용, 수소결합, 용매화력에 대해 조사하였습니다. 금속결합은 금속 원자들 사이의 결합이며, 이온결합은 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력입니다. 공유결합은 비금속 원소들이 전자를 공유하여 결합하는 것이고, 배위결합은 전자를 일방적으로 공유하는 결합입니다. van der Waals force는 무극성 물질 사이의 분산력이며, 소수성 상호작용은 물과 소수성 물질 간의 약한 화합결합입니다. 수소결합은 극성 분자 사이의 강한 상호작용...2025.05.05
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