김완정ㆍ박종혁 고분자 과학과 기술 제 26 권 1 호 2015년 2월 23 에서 8.67% JSC15.0 mA/cm2 → 17.7 mA/cm2 로 향상됨을 보여주었다. 이는 단순히 Ag 나노입자와 Au 나노입자를 따 로 삽입하였을 때 보다 Ag 나노 입자만 넣었을 경우 8.01%, Au 나노입자만을 넣었을 때는 8.16%의 소자 효율을 보여주 었다. 더 넓은 파장 영역 대에서의 더 많은 빛 에너지를 이용 하여 소자의 효율을 증가시킬 수 있음을 보여주었다. 또한, 연구팀은 흥미로운 실험 결과를 보여주었는데, Au 나노막대 의 경우 LSPR 피크가 구형의 Ag 나노입자와 Au 나노입자 를 같이 넣었을 때처럼 두 개의 피크를 보인다는 것을 확인 하였고, 이 Au 나노 막대를 이용하여 효율을 크게 향상시킬 수 있음을 보여주었다 소자 효율8.52%, Jsc17.2 mA/cm2 이처럼, 광활성층 내부에 직접적으로 금속 나노 입자를 삽입 하지 않고, 인...

특 집 고분자 과학과 기술 제 26 권 1 호 2015년 2월 25 표면 플라즈몬의 다기능 ․ 다목적 응용 및 향후 연구 전망 MultifunctionalㆍVersatile Applications of Surface Plasmons and Future Prospective 김동하ㆍ장윤희ㆍ장유진ㆍ정경화ㆍ사지 토마스 코츄비두 Dong Ha KimㆍYoon Hee JangㆍYu Jin JangㆍKyungwha ChungㆍSaji Thomas Kochuveedu Department of Chemistry and Nano Science, Division of Molecular and Life Sciences, College of Natural Sciences, Ewha Womans University, 52, Ewhayeodae-gil, Seodaemun-gu, Seoul 120-750, Korea E-maildhkim@ewha.ac.kr 김동하 1991 서울대학교 섬유고분자공학과 학사 1996 서울대학교 학과 섬유고분자공학과 석사 2000 서울대학교 학과 섬유고분자공학과 박사 2006-현재 이화여자대학교 화학 ․ 나노과학과 교수 장윤희 2008 국민대학교 생명나노화학과 학사 2010 이화여자대학교 화학·나노과학과 석사 2010-현재 이화여자...

김동하ㆍ장윤희ㆍ장유진ㆍ정경화ㆍ사지 토마스 코츄비두 고분자 과학과 기술 제 26 권 1 호 2015년 2월 27 그림 3. 염료감응형 태양전지에서의 플라즈모닉 효과. a 플라즈모닉 안테 나 효과에 의한 염료의 광흡수 증가,3c b 전자 충전 효과 및 LSP에 의한 근접 장 강화 효과,10 c 표면 플라즈몬에 의해 야기된 광전하의 생성 및 분리 메커니즘,4c d 플라즈모닉 코어-쉘 나노입자에 의한 복합적인 플라 즈모닉 향상 메커니즘.11 그림 4. 유기태양전지의 a 고분자 활성층1d 및 b 완충층에14d 도입된 은 나노입자 클러스터의 산란 및 LSPR 현상 모식도, c 완충층에 도입된 나노입자의 전자기장의 분포도.15a 2.1.3 플라즈모닉 효과를 이용한 염료감응형 태양전지 효율 향상 염료감응형 태양전지는 1991년 스위스의 그라첼 그룹이 보고한 이래로 빠르게 발전하였으며, 효율을 향상�...

김동하ㆍ장윤희ㆍ장유진ㆍ정경화ㆍ사지 토마스 코츄비두 고분자 과학과 기술 제 26 권 1 호 2015년 2월 29 그림 5. 물분해 메커니즘 모식도.25d a 미립자 촉매 시스템, b 광전기화학 소자 시스템. TiO2 필름 표면에 진공열 증착 thermal evaporation 을 통 해 5 nm 두께의 금 Au 도메인을 도입한 후, 532 nm 파장의 광원을 조사하면서 메틸 오렌지 methyl orange 의 분해 거 동을 관찰한 결과, 한 시간 후 금이 도입된 산화티타늄의 경 우 13%의 메틸 오렌지를 분해한 데 반해, 금이 도입되지 않 은 산화티타늄은 1.4%의 메틸 오렌지만을 분해할 수 있었음 을 확인하였다. 이는 금 도메인 주위 및 사이 간격에 집중된 근접 장 near-field 의 영향으로 산화티타늄의 광 이용률이 향상됨으로써 유효한 전자-정공 쌍 생성 및 분리가 증가했기 때문이다.26 Yin 그룹은 질소와 탄소 C 가 도핑된 산�...

김동하ㆍ장윤희ㆍ장유진ㆍ정경화ㆍ사지 토마스 코츄비두 고분자 과학과 기술 제 26 권 1 호 2015년 2월 31 경우처럼 광촉매의 광 흡수율을 증가시킴으로써 유효한 전 자-정공 쌍의 생성에 효과적일 수 있다.35 또한 상향변환 나 노입자는 귀금속 나노구조체와 근접한 거리 내에 함께 존재 하면, 에너지 전달을 통해 상향변환 효율이 높아지거나 귀금 속 나노구조체의 근접 장이 더욱 강화되는 현상을 보이기 때 문에,36 상향변환 입자와 귀금속 나노구조체를 광촉매와 함 께 배치하여 삼성분 복합계 상향변환 나노입자/귀금속 나노 구조체/광촉매 를 제조할 경우 향상된 상향변환 또는 근접 장 효과에 의해 이성분 화합물 상향변환 나노입자/광촉매 또는 귀금속 나노구조체/광촉매 보다 광촉매 효율 향상 측 면에서 강점을 가질 수 있다. 아직 관련 연구의 진척�...