초록 ▼

$\bullet$ 본 연구는 차세대 나노소자재료로 유망한 탄소나노튜브에 양성자를 조사하였을 때 발생하는 방사선 손상연구 및 탄소나노튜브의 구조적 및 전자구조 변화에 관한 연구이다.
$\bullet$ 원자력의학원의 MC-50 싸이클로트론의 18MeV 양성자 빔을 이용하여 $8.89\times10^{-4}\sim9.24\times10^{-8}\;mC/{\mu}m^2$의 dose로 탄소나노튜브에 조사하였을 경우 라만분광학을 이용한 구조적 특성변화를 연구하였으며 이 경우에는

$\bullet$ 본 연구는 차세대 나노소자재료로 유망한 탄소나노튜브에 양성자를 조사하였을 때 발생하는 방사선 손상연구 및 탄소나노튜브의 구조적 및 전자구조 변화에 관한 연구이다.
$\bullet$ 원자력의학원의 MC-50 싸이클로트론의 18MeV 양성자 빔을 이용하여 $8.89\times10^{-4}\sim9.24\times10^{-8}\;mC/{\mu}m^2$의 dose로 탄소나노튜브에 조사하였을 경우 라만분광학을 이용한 구조적 특성변화를 연구하였으며 이 경우에는 탄소나노튜브의 구조를 그대로 유지하는 것을 관측하였다.
$\bullet$ 알루미늄 plate를 에너지 degrader로 사용하여 양성자빔 에너지가 $1.1 MeV\sim6.4MeV$이고 dose가 $1\times10^{-3}\times10^{-4}$인 경우 탄소나노튜브에 조사된 양성자빔은 부분적으로 탄소나노튜브의 손상을 유발하였다. 이 경우 금속성 탄소난노튜브의 손상정도가 반도체 탄소나노튜브보다 심하였음을 라만분광학을 이용하여 관측하였다.
$\bullet$ $1.1MeV\sim6.4MeV$ 에너지의 양성자빔 조사에서 특정한 반도체 탄소나노튜브의 경우에는 매우 강한 내방사성을 관측하였다.
$\bullet$ 양성자빔 조사에 의하여 탄소나노튜브의 $sp^2(graphite)$결합이 상당부분 $sp^3(diamond)$ 결합으로 변화됨을 라만분광학을 이용하여 관측하였다.
$\bullet$ 탄소나노튜브의 $sp^3(diamond)$ 결합에 해당하는 D-band Raman frequency가 양성자빔 조사에 의해 $\sim4cm^{-1}$ 정도 blue-shift 되는 현상을 관측하였으며 이는 양성자빔이 탄소나노튜브와 반응하여 전자구조의 변화를 유발하는 것으로 분석하였다.
$\bullet$ AFM을 이용한 미세구조 분석을 이용하여 양성자빔이 조사된 탄소나노튜브의 구조변화를 분석하였다.

Abstract ▼

The morphological features and crystallinity of polymer and $Ti0_{2}$ substrate in dye-sensitized solar cells (DSSe) strongly affects on the performance of solar cell. The efficiency of irradiated solar cells decreased as increasing the dose amount of electron beam. The suppression of pho

The morphological features and crystallinity of polymer and $Ti0_{2}$ substrate in dye-sensitized solar cells (DSSe) strongly affects on the performance of solar cell. The efficiency of irradiated solar cells decreased as increasing the dose amount of electron beam. The suppression of photovoltaic performance in irradiated cell may be ascribe to coloring of TeO glass, degradation of polymer electrolyte and decreasing of $Ti0_{2}$ crystallinity. In fact, the morphological features and crystallinity of $Ti0_{2}$ substrate were not much changed under very low doses (12 kGy, 30 kGy, 40 kGy, and 50 kGy) of e-beam irradiation. At those doses, dye and conductive glasses are decomposed and oxidized (darken in color) respectively, which affects the performance of photovoltaic characteristic properties. In terms of polymer electrolytes for DSSe such as polyethylene oxide, the crystalline and electronic properties are changed after irradiation of electron beam without severe structural properties of polymers. E -beam irradiation affects the crystallinity, shortening of chains and egradation of molecular weight of polymers, resulting in the improvement of ionic conductivity of copolymer {Poly (acrylonitrile-co-methacrylonitrile)}. The DSe, IR and IH NMR spectra are fully supported those facts. The enhancement and improvement in electronic properties of polymer after irradiation offers some new opportunities to application such as solid electrolyte for dye sensitized solar cells. For future prospective, these modified and property enhanced e-beam irradiated polymers give us an idea to explore our research work in the field of e-beam irradiation technology and solar cell.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...5
• CONTENTS ...6
• 목차 ...7
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...8
• 1. 연구개발의 필요성...8
• (1)사회.문화적 측면...8
• (2)경제.산업적 측면...9
• (3)기술적 측면...12
• 2. 연구개발의 목표 및 내용...15
• (1) 연구 개발의 목표...15
• (2) 연구 개발 범위...16
• 제 2 장 국내외 기술개발 현환...17
• 1. 기술 개발 현황...17
• 2. 연구결과가 국내.외 기술개발현황에서 차지하는 위치...18
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과...19
• 1. 연구 내용...19
• (1) 염료감응형 태양전지의 원리...19
• (2) 실험적 접근...21
• (3) 연구 결과...22
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여...33
• 1. 당해 단계목표 및 달성도...33
• 2. 관련분야의 기술발전에의 기여도...34
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...35
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...36
• 제 7 장 참고문헌...37