2008-01-31
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김령희(rh611)
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태양전지 관련 논문을 보다가 Mott-Schottky plot 에서 flat band voltage가 shift했다는 내용이 있는데요.
flat band voltage와 태양전지 효율과의 연관성을 알고 싶습니다.
flat band voltage가 어떻게 shift 하면 이렇기 때문에 태양전지 응용에 좋다 혹은 나쁘다... 이런 것 입니다.
또, Nernstain variation은 무엇입니까?
- flat-band potential
- solar cell
- Nernstian variation
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답변 3
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김령희님의 답변
2008-02-04- 0
> 태양전지 관련 논문을 보다가 Mott-Schottky plot 에서 flat band voltage가 shift했다는 내용이 있는데요. > flat band voltage와 태양전지 효율과의 연관성을 알고 싶습니다. > flat band voltage가 어떻게 shift 하면 이렇기 때문에 태양전지 응용에 좋다 혹은 나쁘다... 이런 것 입니다. > > 또, Nernstain variation은 무엇입니까? Nernstain variation의 출처는 L. C. Wang et al. Thin Solid Films 515 (2007) 3090-3095 입니다. 마지막 장에 Mott-Schottky Plot을 논하면서 “This trend is entirely different from the (more common) Nernstain variation in Vfb observed for oxide semiconductor surfaces as the aqueous electrolyte pH is varied.“ 라고 언급되어 있습니다. -
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안길홍님의 답변
2008-02-04- 0
태양전지는 반도체를 사용하였으나 대기중에서 태양광에 의하여 작동되고,반도체를 전극으로 수용액중에서 사용하는 경우도 있습니다. 이를 반도체전극(semiconductor electrode라고 함)으로 사용할 경우는 반도체와 액체와의 계면이 형성되는데 이때 태양전지와 똑 같이 공간전하영역(space-charge layer),그리고 flat-band voltage(전위)라는 개념이 동일 하게 적용됩니다.이에 관하여 독일의 Helmholtz와 Nernst가 같이 정의를 내렸습니다.이때 flat-band전위가 변하는 것은 반도체전극과 접하게 되는 용액의 pH에 따라 변화한다는 것입니다.즉,pH의존성을 나타내고 있습니다.이를 Nernstain variation이라고 합니다.그러나 용액에서의 반도체 전극은 조금 둔감하여 약간의 pH범위내에서는 변화가 거의 없다고 할 수도 있습니다.이는 전기화학에 해당하는 부분으로 반도체의 전해액내에서의 전극반응과 관계가 있겠습니다. 이를 응용한 결과 특정 이온의 pH에 따라 선택적으로 전기적인 특성이 달라짐을 적용하여 ion sensor에 적용되고 있습니다. 참고가 될만한 자료를 첨부합니다. -
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안길홍님의 답변
2008-02-04- 0
태양전지는 태양으로 부터의 에너지에 의하여 작동하는 전지인데, 하루를 밤,아침,낮,오후로 나눈다고 하였을 때 그리고 태양광의 입사 각도 및 하루의 온도(반도체는 온도에 의한 함수도 병행하여 고려됨) 에 의하여 작동voltage가 차이가 생깁니다. 이러한 지수를 AM(air mass)라고 하는데, 가장 효율이 좋은 시간대를 AM 1 이라고 하며, 가장 나쁜때를 AM 0 (통상 대기권 바깥)으로 나누어서 생각할 수 있습니다. 그리고 태양이 떠올랐다고 하여서 곧바로 전지가 작동하는 것이 아니고 정상작동까지는 시간(일종의 완화시간이라고함)이 소요됩니다. 이와같이 완화시간을 거쳐서 정상적으로 태양전지가 작동하여 태양에너지가 전기로 변환된 voltage를 Flatband voltage라고 합니다. (첨부자료를 참조바랍니다) 이러한 Flatband voltage가 shift하는 원인으로는 태양전지의 표면이 어떠한 원인으로 손상을 입든지, 또는 장기간 태양에 노출됨으로써 노후화(이를 경시열화(經時劣化)라고 함: Staebler-Wronski effect)되게 되면 효율의 저하로 인하여 shift가 일어납니다. 그리고 Nernstian variation은 어디에서 출처가 되었는지 알고 싶습니다. (혹시 sensor에 관련 된사항 인가요?)