Organic Photovoltaic 200000000 0 0목차 태양전지 태양전지의 원리 ------------------ 3 태양전지의 역사 ------------------5 태양전지의 종류 ------------------7 유기태양전지 유기태양전지란 ? ---------9 유기태양전지와 무기태양전지 --------- 10 유기태양전지의 구조 ---------11 유기태양전지의 원리 및 재료 ---------13 유기태양전지의 장단점 --------- 16 2태양전지의 원리 3태양전지 4태양전지 의 역사 5 1970 년 가능성제기 1986 년 미국 코닥의 탕 박사 팀에 의해 가능성시사 2000 년대에 들어서 풀러렌을 태양전지에 도입태양전지의 역사 6태양전지의 종류 7태양전지의 종류 단결정질 si -cell 다결정질 s i - cell OPV 염료감응형 8유기태양전지란 ? 기존의 무기 태양전지의 실리콘을 고분자로 대체 장 점 유연성 (Flexible Display) 싼 가격 ( 대단위 활용가능성 ) 9유기태양전지와 무기태양전지 비교 ( 무기 )- 실리콘 같은 반도체재료로 만든 것 ( 유기 )- 유기물을 재료로 만든 것 [ 대부분 탄소를 포함 ] 무기 (p 형반도체 , n 형반도체 ) VS 유기 ( 전자주게 , 전자받게 ) 10 무기태양전지 유기태양전지유기태양전지의 구조 11 Donor 층 Acceptor 층 ITO 층 금속전극 층유기태양전지의 구조 12 빛을 쬐어주면 전자 - 전공 쌍 ( exciton ) 형성 전자 - 전공 쌍은 확산하다가 acceptor 물질과의 계면을 만나면 전자와 정공분리 전하의 농도차에 의해 각각의 전극으로 이동유기태양전지의 원리 donor 에서 빛을 흡수 전자 - 정공 쌍 형성 Acceptor 와 만나 전자와 정공으로 분리 ( 전자 -acceptor , 정공 -donor) 외부회로를 통해 전류의 형태로 흐름 ( 광기전력효과 ) Donor 와 Acceptor 의 계면이 커서 전하 분리 가능성이 크다 . 기존 무기계 태양전지와의 차이점 13Donor Donor 부분과 Acceptor 부분을 동시에 가지고 있는 공중합체 Acceptor 14 유기태양전지에 사용되는 재료Donor /Acceptor 물질의 조건 및 장단점 Donor 조건 ( 빛을 받는 부분 ) 광 흡수 파장 범위가 태양광 스펙트럼과 잘 맞아야 한다 . 매우 강한 광 흡수도를 가지고 있어야 하며 , 전하의 이동도 등 전기적 물성이 우수하여야 한다 . HOMO 와 LUMO 의 에너지 갭이 작을 수록 좋다 . Acceptor 조건 Donor 와 비교하여 HOMO 와 LUMO 의 에너지갭이 클수록 좋으며 , 전자친화도가 커야한다 . 15유기태양전지의 장단점 장점 에너지원이 무한이다 . 환경오염 배출이 없다 . 무인화가 가능하다 . 제품 가격이 저렴하다 . 다양한색상 가능하다 . 투명성이 가능하다 . 유연하다 . 대량생산 가능하다 . 16 단점 전력생산이 지역별로 차이 에너지밀도가 낮아 큰 면적 시설필요 설치장소가 한정적 초기 투자비용이 높다 모듈의 효율이 떨어진다 .17 감사합니다 .{nameOfApplication=Show}
1.실험제목Seliwanoff 반응2.실험일자 및 기후2011년 10월 14일, 맑음 최고온도 33℃, 최저온도 21℃3.시약 및 기구Test Tube 6개, 스포이드, Glucose, Fructose, Galactose, maltose, Lactose, Sucrose, Starch, Seliwanoff시약4.서론 및 원리탄수화물에 대한 특이한 정색반응이 있다. Seliwanoff반응은 fructose HCl에 의해 levulinic acid와 hydroxymethyl furrural로 변한다.hydroxymethyl furfural이 reso-rcinol과 반응하여 다음과 같은 적색의 축합물로 변한다.aldose 와 lcetose를 구별하는 Test 로써 Ketose는 aldose보다 더 빨리 탈수 되어서 hydroxymethyl furfrul이 되어 , 이것이 resorcinol 과 반응하여 deep cherry red color를 띤다.aldose 는 시약과 약간 반응하여 faint pink color가 된다.Ketose 는 일반적으로 aldose보다 염산에 의해 더 빨리 탈수 반응을 일으켜 furfural유도체로 된다.surcrose는 쉽게 glucose 및 fructose로 되어 Seliwanoff시약에 양성 반응을 나타낸다.Ketose의 정색 반응의 하나로 resorcinol reaction이라고도 한다. Ketohexose는 aldohexose보다도 산에 의해서 furfural 유도체로 변화하기 쉬운 것을 기초로 한 정색반응. 0.5% resorcinol 3.5ml에 진한염산용액 12ml를 가하고 35ml 의 물을 가하여 희석한다. 이 액 5ml에 당액을 가하여 가열하면 ketohexose는 적색을 띤다. 이 반응은 ketose를 포함하는 자당 등의 올리고당의 검출에도 이용된다.1. 탄수화물(Carbohydrate)탄수화물 분자들은 약 1:2:1의 탄소와 수소 및 산소로 구성된다. 탄수화물이 란 말은 “탄소+물”이라는 뜻이다. 모든 탄수화물은 작은 수용성 분자인 당(sugars)이나 녹말과 같은 당의 중합체이다. 어느 하나의 당 분자만으로 이루어진 탄수화물을 단당류(monosaccharide)라 하고, 두 개의 단당류 분자가 결합된 화합물은 이당류(disaccharide), 그리고 많은 단당류의 중합체는 다당류(polysaccharide)라 부른다.탄수화물은 많은 생물에서 중요한 에너지원(g당 4.1kcal)이며, 대부분의 작은 탄수화물은 물 분자와 수소결합을 형성하여 물에 잘 녹는다.2. 단당류① monosaccharide단당류의 골격은 대개 3-7개의 탄소 원자로 이루어진다. 이들 탄소 원자들에는 대부분 수소(-H)와 수산기(-OH)가 결합되어 있어서 분자식은 대개 (CH2O)n으로 표시한다.(n은 골격 중의 탄소수). 당이 물에 녹으면 탄소골격은 대개 고리 구조를 만든다. 고리 구조의 당 분자들은 서로 결합하여 이당류나 다당류를 만들 수 있다. 포도당, 과당, 갈락토오스 그리고 유전물질을 이루는 주성분인 리보오스와 디옥시리보오스 등이 있다.② glucose(포도당) : 포도당은 생체 내에서 가장 흔한 단당류이며 대부분의 다당류의 구성단위이기도 하다. 대표적인 알도헥소오스(탄소 6개를 가지며 알데히드기를 가지는 단당류)이며 천연으로 존재하는 D-글루코오스(글루코오스는 D형과 L형 두 가지 광학 이성질체를 갖는다)를 포도당이라 한다. 탄수화물대사의 중심적 화합물로서 한 분자당 38개의 ATP를 합성할 수 있다.fructose(과당) : 중요한 육탄당의 하나로 분자식은 C6H12O6이다. 포도당과 함께 과일 속에 유리 형태로 들어 있거나 포도당과 결합하여 수크로오스 형태로 존재한다. 과당은 당류 중 감미가 가장 강한데 가열시 3분의 1로 감미가 저하되는 특징이 있다.셀리바노프시약레조르시놀의염산용액으로 케토오스의 정색시약. 케토오스의 수용액과 가열하면 빠른 속도로 붉은색을 나타내고, 다시 에탄올에 가용인갈색침전이 생긴다. 알도오스는 약하게 발색하기 때문에10배의 양으로 같은 정도 반응한다. 산의 존재로 케토오스가 알도오스 보다는 용이하게 푸르푸랄유도체로 변하고, 레조르시놀과 결합하여 붉은색 물질을 생성한다.5.실험방법1) Test Tube를 6개 준비한다.2) 준비한 Test Tube에 각 시료액 3방울씩 가한다.3) 다음으로 각 Test Tube에 Seliwnoff시약을 3mL씩 가한다.4) 다음으로 Test Tube를 끓는물에 넣어 색이 변하도록 가열한다.6.결과용액 색상Seliwnoff 시약+Seliwnoff 시약Glucose무색무색적갈색Fructose무색적갈색Galactose무색적갈색maltose무색적갈색Lactose무색
1.실험제목Barfoed2.실험일자 및 기후2011년 10월 7일, 맑음 최고온도 33℃, 최저온도 21℃3.시약 및 기구Test Tube 6개, 스포이드, Glucose, Fructose, Galactose, maltose, Lactose, Sucrose, Starch, Barfoed시약4.서론 및 원리당액에 Barfoed시약을 가하여 3분 동안 끓이면, 단당류일 때는 Cu2O의 침전이 생기나 2당류의 경우는 생기지 아니한다. 그러나 3분이상 가열을 오래 하면 2당 류 및 다른 당도 환원반응을 일으킨다.1. 탄수화물(Carbohydrate)탄수화물 분자들은 약 1:2:1의 탄소와 수소 및 산소로 구성된다. 탄수화물이 란 말은 “탄소+물”이라는 뜻이다. 모든 탄수화물은 작은 수용성 분자인 당 (sugars)이나 녹말과 같은 당의 중합체이다. 어느 하나의 당 분자만으로 이 루어진 탄수화물을 단당류(monosaccharide)라 하고, 두 개의 단당류 분자가 결합된 화합물은 이당류(disaccharide), 그리고 많은 단당류의 중합체는 다당 류(polysaccharide)라 부른다.탄수화물은 많은 생물에서 중요한 에너지원(g당 4.1kcal)이며, 대부분의 작은 탄수화물은 물 분자와 수소결합을 형성하여 물에 잘 녹는다.2. 단당류① monosaccharide단당류의 골격은 대개 3-7개의 탄소 원자로 이루어진다. 이들 탄소 원자들에 는 대부분 수소(-H)와 수산기(-OH)가 결합되어 있어서 분자식은 대개 (CH2O)n으로 표시한다.(n은 골격 중의 탄소수). 당이 물에 녹으면 탄소골격은 대개 고리 구조를 만든다. 고리 구조의 당 분자들은 서로 결합하여 이당류나 다당류를 만들 수 있다. 포도당, 과당, 갈락토오스 그리고 유전물질을 이루는 주성분인 리보오스와 디옥시리보오스 등이 있다.② glucose(포도당) : 포도당은 생체 내에서 가장 흔한 단당류이며 대부분의 다당류의 구성단위이기도 하다. 대표적인 알도헥소오스(탄소 6개를 가지며 알 데히드기를 가지는 단당류)이며 천연으로 존재하는 D-글루코오스(글루코오스 는 D형과 L형 두 가지 광학 이성질체를 갖는다)를 포도당이라 한다. 탄수화물 대사의 중심적 화합물로서 한 분자당 38개의 ATP를 합성할 수 있다.fructose(과당) : 중요한 육탄당의 하나로 분자식은 C6H12O6이다. 포도당과 함께 과일 속에 유리 형태로 들어 있거나 포도당과 결합하여 수크로오스 형태 로 존재한다. 과당은 당류 중 감미가 가장 강한데 가열시 3분의 1로 감미가 저하되는 특징이 있다.5.실험방법1) Test Tube를 6개 준비한다.2) 준비한 Test Tube에 1mL의 Barfoed 시약을 넣는다.3) 각 Test Tube에 Barfoed를 넣었다면 다음으로 각각 Glucose, Fructose, Galactose, maltose, Lactose, Sucrose, Starch를 1mL 씩 넣는다.4) 다음으로 Test Tube를 3분 동안 물 중탕하여 시약의 색의 변화를 관찰한다.5) 3분간 끓여도 침전이 생기지 않으면 음성으로 간주해도 좋다.6.결과용액 색상Barfoed 시약+Benedict 시약Glucose무색파란색적갈색 침전Fructose무색적갈색 침전Galactose무색적갈색 침전maltose무색적갈색 침전Lactose무색변화없음
1.실험제목Benedict 시험2.실험일자 및 기후2011년 10월 7일, 맑음 최고온도 33℃, 최저온도 21℃3.시약 및 기구Test Tube 6개, 스포이드, Glucose, Fructose, Galactose, maltose, Lactose, Sucrose, Starch, Benedict용액4.서론 및 원리Benedict 시험은 Fehling 시험과는 달리 한 가지 시약용액을 쓰기 때문에 편리하 다. 뿐만 아니라 Benedict 시약은 Fehling 용액에 비해 알칼리성이 훨씬 약하므 로 더 안정하며, 환원성을 가진 탄수화물에 대하여 선택적으로 작용한다.-benedict 반응-1. 탄수화물(Carbohydrate)탄수화물 분자들은 약 1:2:1의 탄소와 수소 및 산소로 구성된다. 탄수화물이 란 말은 “탄소+물”이라는 뜻이다. 모든 탄수화물은 작은 수용성 분자인 당 (sugars)이나 녹말과 같은 당의 중합체이다. 어느 하나의 당 분자만으로 이 루어진 탄수화물을 단당류(monosaccharide)라 하고, 두 개의 단당류 분자가 결합된 화합물은 이당류(disaccharide), 그리고 많은 단당류의 중합체는 다당 류(polysaccharide)라 부른다.탄수화물은 많은 생물에서 중요한 에너지원(g당 4.1kcal)이며, 대부분의 작은 탄수화물은 물 분자와 수소결합을 형성하여 물에 잘 녹는다.2. 단당류① monosaccharide단당류의 골격은 대개 3-7개의 탄소 원자로 이루어진다. 이들 탄소 원자들에 는 대부분 수소(-H)와 수산기(-OH)가 결합되어 있어서 분자식은 대개 (CH2O)n으로 표시한다.(n은 골격 중의 탄소수). 당이 물에 녹으면 탄소골격은 대개 고리 구조를 만든다. 고리 구조의 당 분자들은 서로 결합하여 이당류나 다당류를 만들 수 있다. 포도당, 과당, 갈락토오스 그리고 유전물질을 이루는 주성분인 리보오스와 디옥시리보오스 등이 있다.② glucose(포도당) : 포도당은 생체 내에서 가장 흔한 단당류이며 대부분의 다당류의 구성단위이기도 하다. 대표적인 알도헥소오스(탄소 6개를 가지며 알 데히드기를 가지는 단당류)이며 천연으로 존재하는 D-글루코오스(글루코오스 는 D형과 L형 두 가지 광학 이성질체를 갖는다)를 포도당이라 한다. 탄수화물 대사의 중심적 화합물로서 한 분자당 38개의 ATP를 합성할 수 있다.fructose(과당) : 중요한 육탄당의 하나로 분자식은 C6H12O6이다. 포도당과 함께 과일 속에 유리 형태로 들어 있거나 포도당과 결합하여 수크로오스 형태 로 존재한다. 과당은 당류 중 감미가 가장 강한데 가열시 3분의 1로 감미가 저하되는 특징이 있다.Benedict용액1. 펠링용액펠링용액을 장기간 방치해두면 환원성 물질을 생성하기 때문에 제조에 필요한 두 가지 용액을 먼저 만들어 준비해두었다가 사용 전 혼합해서 사용한다. 혼 합해야하는 용액은 다음의 두가지이다.황산구리(?)의 0.4345 M 수용액1.65몰의 타타르산칼륨나트륨과 수산화나트륨 2.5 몰의 혼합물을 녹인 수용액 1L를 석면에 걸러낸 용액이렇게 생성된 용액은 황산구리용액보다 진한 청람색을 띄게 된다.2. 베네딕트 용액베네딕트 용액은 포도당을 검출할 때 사용하는 시약으로, 포도당 수용액에 이 용액을 몇 방울 떨어뜨리고 가열하면 황적색으로 변한다. 베네딕트 용액을 이 용해 포도당을 검출하는 반응을 베네딕트 반응이라고 한다. 베네딕트 반응은 포도당이 황산구리를 환원시켜 황적색의 침전물인 산화구리(Cu2O)가 되는 원 리에 따른 것으로, 이때 당량에 따라 산화구리의 침전물 색은 붉은색ㆍ자주색 ㆍ녹색 등으로 변한다.베네딕트 용액은 먼저 시트르산나트륨 결정 173g과 탄산나트륨 무수물 90g을 증류수 800mL에 넣고 열을 가하면서 용해시켜 냉각시킨 다음 여기에 황산구 리 결정 17.3g을 증류수 100mL에 녹인 용액을 가하고 증류수를 채워 1L가 되 게 하여 만드는데, 미국의 의사 A. L. 베네딕트가 만들어 베네딕트 용액이라는 이름이 붙여진 것이다.5.실험방법1) Test Tube를 6개 준비한다.2) 준비한 Test Tube에 1mL의 Benedict 시약을 넣는다.3) 각 Test Tube에 Benedict를 넣었다면 다음으로 각각 Glucose, Fructose, Galactose, maltose, Lactose, Sucrose, Starch를 5방울 씩 넣는다.4) 다음으로 Test Tube를 5분동안 물 중탕하여 시약의 색의 변화를 관찰한다.6.결과용액 색상Benedict 시약+Benedict 시약Glucose무색파란색적갈색Fructose무색적갈색Galactose무색적갈색maltose
1.실험제목DNP-아미노산의 합성2.실험일자 및 기후2011년 12월 2일,3.시약 및 기구Test Tube, 비커, 피펫, 얼음1. 아미노산 - 글리신, (0.1% 수용액)2. NaHCO33. 1-플로오르-2,4-디니트로벤젠(FDNB)4. 에탄올(95%)5. 1N HCl6. 분별깔때기4.서론 및 원리유리 아미노산은 1-플루오르-2, 4-디니트로벤젠(FDNB)과 반응하여 디니트로페닐-아미노산 (DNP-아미노산)을 만든다. 이 반응은 펩티드 및 단백질 분자의 N-말단 아미노산을 확인하는데 이용된다.2,4-디니트로플루오로벤젠(DNFB)과 아미노산을 약알칼리성으로 반응시켜 조제하는 아미노산. α-, ε-아미노기, α-이미노기 외에 히스티딘의 이미다졸기, 티로신의 히드록실기, 시스테인의 SH와도 반응하여, 각각의 디니트로페닐(DNP)유도체를 만든다. α-DNP아미노산은 황색을 나타낸다.5.실험방법1. 0.1g의 글리신과 0.2g의 NaHCO3을 소량의 물(2mL)에 함께 녹인다.2. FDNB용액(25mL의 에탄올에 1g의 FDNB를 녹인 것)을 가하고, 상온에서 2시간 흔들어준다.3. 다음으로 1N HCl를 적당한 양을 넣는다.4. 다음 에탄올 10mL와 증류수 10mL를 넣어주고 분별 깔때기를 이용하여물층과 기름층을 분리한다.5. 물층은 버리지 말고 거름종이를 이용하여 감압여과하여 결정을 얻는다.6. 결정을 잘 말리고 결정의 무게를 잰다.6.결과[ 2시간동안 용액을 흔들어 주기 위해 위와 같이 해주었다. ][ 결정을 얻기 위해 감압여과하고 있다. ]무게비고거름종이 큰 것1.521거름종이 작은 것0.327거름종이 +결정2.097(큰거름종이+작은거름종이)결정의 무게0.249[ 실험을 통해 얻은 각 용액의 색상 변화를 표로 간략하게 표시하였다. ]7.결론 및 고찰 (논의)DNP아미노산은 황색을 나타낸다. 위에서 실험 결과 황색(노란색)의 결정을 얻었다. 이론의 색상과 실험결과 얻어진 결정의 색상이 같은 것으로 보아 실험은 잘 이루어졌다고 할 수 있다.실험 결과 결정의 무게는 표와 같이 0.249g을 얻었다. 이번 실험을 하면서 FDNB를 사용했는데 추운 날씨 때문인지 FDNB가 응고되어 실험하는데 녹이면서 실험하였다.