양자점(Quantum Dots)은 수 나노미터 크기의 II-VI족 반도체 입자로서, 광화학적 특성으로 인하여 biomarker, laser, sensor, LED, 트랜지스터, 온도센서, 그리고 태양전지 등의 다양한 응용분야에서 이용되고 있다. 본 논문에서는 온도 및 크기에 따른 양자점의 발광스펙트럼의 변화에 착안하여 여러 가지 크기의 양자점을 이용한 온도센서를 제조하였다. 카르복시기로 표면이 개질되어진 CdSe/ZnS 양자점을 식각하여 테이퍼링한 광섬유에 EDC/NHS 반응을 이용하여 고정시켰다. 광섬유에 고정된 양자점을 photoluminescence spectroscopy를 이용하여 관찰하였다. Thermal block을 이용하여 온도를 25~135℃까지 조절하였을 때 형광 강도와 온도사이의 관계를 확인할 수 있었다. 또한 온도를 최대 5번의 싸이클로 반복하여 안정성을 확인하였다. 이때, 형광 강도는 싸이클을 반복함에 따라 감소하는 경향을 보였으나 발광 파장이 긴 양자점일 수록 형광 강도 vs 온도 그래프에서 변함없는 기울기를 보여 안정성이 있다는 것을 확인할 수 있었다.
염료감응 태양전지는 광전기 화학적 방법을 이용한 태양전지의 일종으로서 차세대 에너지원으로서 각광받고 있다. 일반적인 염료감응 태양전지는 FTO/TiO₂/Dye /Electrolyte /Pt /FTO 구조를 가지고 있으며 그 효율을 향상시키기 위하여 염료를 합성하거나 양자점의 도입, TiO₂의 합성, 전해질의 개발, 전자차단층의 도입 등 여러 가지 노력을 기울이고 있다. 본 논문에서는 sol-gel법으로 Nb2O5를 합성하였다. 전자차단층으로서 합성한 Nb2O5를 4가지 방법으로 다른 위치에도입하여 염료감응 태양전지를 제작하였다. 도입한 전자차단층의 위치와 합성한 Nb2O5의 조성에 의하여 효율이 변화하는 것을 확인할수 있었다.
양자점감응 태양전지는 높은 incident photon-to-current conversion efficiency (IPCE)에 의하여 염료를 대체할 수 있는 물질로서 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 각기 다른 발광파장을 가지는 양자점을 linker molecule을 이용하여 TiO₂층에 고정하였다. 형광현미경과 PL을 이용하여 양자점이 고정되는 것을 확인하였다. 염료감응태양전지에서와 마찬가지로 Nb2O5 전자차단층을 도입하였을 때, QDSSC는 그 효율이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.