| 초록 |
염료감응 태양전지(Dye-sensitized solar cells; DSCs)는 차세대 유/무기 하이브리드 태양전지로 각광받고 있다. 지난 20여 년간 DSC 관련 연구는 광 전극, 염료, 전해질 등에 주를 이루어 수많은 결과들이 발표되고 있다. 최근 들어 상대전극이 외부회로로 부터의 전자 capturing와 전해질로의 전자 donating 역할이 부각되면서 상대전극 소재에 대한 관심이 고조되고 있다. 특히 기존 DSC에 사용되어 오던 Pt 상대전극 소재를 비교적 저렴하고 고 효율의 소재로 대체하고자 하는 연구들이 활발히 진행 중이다. 대표적인 사례들이 규칙적인 sp2 탄소 구조를 가지는 탄소나노튜브(CNT), 플러렌, 그래핀(Graphene) 등이 시도 되고 있으며, 특히 그래핀의 우수한 전기전도성을 이용한 Graphene-nanoplatelets를 투명 전도성 음극으로 사용하는 연구의 사례가 보고되고 있다. 본 연구에서는 루테늄 착화합물의 가시광선 영역의 빛을 잘 흡수하고, 들뜬 상태에서 다른 화학종과 전자를 주거나 받을 수 있는 성질을 이용하여 Ru 이온이 0.1 mol% 결합된 Ru-graphene을 합성하여, 이를 DSC의 상대전극으로 사용하였다. Ru-graphene의 코팅 농도를 1-, 5-, 10-wt%로 조절하여 스핀 코팅(spin-coating)법으로 FTO유리에 코팅한 후 DSC을 제작하여 그 효율을 비교하였다. |
