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NTIS 바로가기한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, v.29 no.5, 2018년, pp.215 - 219
이지영 (연세대학교 신소재공학과) , 이명규 (연세대학교 신소재공학과)
In this paper we show that the localized surface-plasmon resonance of Ag nanoparticles produced by laser dewetting can be effectively utilized for improving the photocurrent and efficiency of a dye-sensitized
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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LSPR 조건은 무엇인가? | 국소 표면플라즈몬은 입사하는 빛에 의해 쉽게 여기될 수 있는데, 이를 국소 표면플라즈몬 공명(localized surface plasmon resonance, LSPR)이라 한다. LSPR 조건(즉, 공명을 일으키는 빛의 파장)은 금속 나노구조체의 물질, 크기, 모양 및 주변 환경의 함수인데, 공명 발생 시 빛의 전기장은 나노구조체 표면 부근에서 강하게 증폭되며 더불어 빛의 흡수와 산란이 매우 증대된다. 금(Au)과 은(Ag)은 우수한 플라즈몬 특성을 나타내는 대표적 물질인데, 이들 물질의 나노입자나 나노구조체를 사용하여 태양전지의 효율을 향상시키고자 하는 연구가 많이 이루어져 왔고 현재도 계속되고 있다[1-4]. | |
Dewetting란? | Dewetting은 액상(liquid phase)의 얇은 필름이 기판 위에서 파열되어 작은 droplet들로 변화하는 현상을 의미하는데, 기판 위에 떨어진 droplet이 넓게 퍼져 얇은 막을 형성하는 wetting 현상의 반대되는 개념이다. 금속 박막의 용융상태에서의 dewetting은 박막의 초기 두께 및 구조를 포함하여 많은 요인에 영향을 받지만, 그 구동력(driving force)은 박막과 기판의 표면과 그 계면의 전체적인 에너지의 최소화에 있다. | |
어떤 연구 결과를 통해 Ag 나노입자들에 의한 국소 표면플라즈몬 공명 현상으로 인해 가시광 영역에서의 광수확이 증대되었다고 볼 수 있는가? | 본 연구는 레이저 dewetting에 의해 형성된 Ag 나노입자들의 국소 표면플라즈몬 공명이 감응형 TiO2 태양전지의 전류밀도 및 효율 향상에 유용하게 이용될 수 있음을 보여준다. FTO 투명전극이 코팅된 유리기판 위에 증착된 10 nm 두께의 Ag 박막을 펄스 레이저 조사에 의해 나노입자로 변환시킨 후 이 기판을 사용하여 감응형 TiO2 태양전지 셀을 제조한 결과, Ag 나노입자를 포함하지 않은 대조군 셀에 비해 전류밀도와 에너지 변환효율이 각각 20%와 11.3% 향상됨을 확인하였다. 이는 Ag 나노입자들에 의한 국소 표면플라즈몬 공명 현상으로 인해 가시광 영역에서의 광수확이 증대되었기 때문으로 분석된다. |
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