| 학회 |
한국화학공학회 |
| 학술대회 |
2014년 가을 (10/22 ~ 10/24, 대전 DCC) |
| 권호 |
20권 2호, p.2402 |
| 발표분야 |
양승만 교수 추모 심포지엄 : 유체, 입자, 그리고 빛(Fluids, Particles, and Light) |
| 제목 |
Inverse opals for solar cell applications |
| 초록 |
Inverse opal 구조는 콜로이드 자기조립(colloidal self-assembly) 구조를 템플릿(template)으로 하여 제작할 수 있으며, 광학적 밴드갭(photonic bandgap)을 갖는 광자결정(photonic crystals) 구조로써 많이 연구되었다. 본 발표에서는 이와 같은 구조를 태양전지의 전극으로 적용하는 연구에 대해서 발표한다. 특히, inverse opal 구조를 차세대 태양전지 중 하나인 염료감응형 태양전지(dye-sensitized solar cells)의 전극으로 활용하는 연구결과를 발표한다. Inverse opal 구조는 3차원에서 연결된 구조/기공으로 인해 전자 및 이온의 효과적인 전달이 가능하다. 연구결과에서는 TiO2로 이루어진 inverse opal구조와 무질서하게 배열된 TiO2나노입자 층에서 전자의 transit time 및 recombination lifetime을 비교한 결과를 제시하여 연결된 구조의 효과를 고찰할 것이다. 또한, twin-scale inverse opal 구조를 제작하여 전극으로 적용하는 연구결과를 제시한다. Inverse opal구조에 100nm이하의 콜로이드의 자기조립을 이용하여 구조를 제작하는 방법을 제시하며, 이와 같은 방법은 inverse opal구조를 유지하면서 전극의 표면적을 증가시킬 수 있었다. 표면적 증가는 염료의 흡착을 증대시켜 전지의 광흡수효율을 증가시켰다. 마지막으로 inverse opal구조를 태양전지 내부에서 직접 제작할 수 있는 방법을 소개한다. 결론적으로 Inverse opal구조는 광학적 특성뿐만 아니라 연결된 구조로 인해 효율적 광에너지 전환이 가능한 태양전지 및 다양한 광전기화학소자의 전극으로 활용될 수 있다. |
| 저자 |
문준혁 |
| 소속 |
서강대 |
| 키워드 |
inverse opals; colloidal self-assembly; electrodes; solar cells
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| 원문파일 |
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