| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트) |
| 권호 | 14권 1호 |
| 발표분야 | 에너지환경/생체재료 |
| 제목 | 다층구조형 TiO2 전극 염료감응 태양저지의 제조 및 특성 분석 |
| 초록 | 염료감응형 태양전지는 고효율의 에너지 변환과 저비용의 제조원가 때문에 차세대 대체 에너지원으로 인식되고 있으며 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 염료감응형 태양전지의 효율을 증대시키기 위하여 전극부분에서 염료 흡착량을 증가시키기 위한 기공성 전극 구조, TCO(Transparent Conducting Oxide) 기판에 전해질의 침투를 차단하기 위한 고밀도 전극 구조, 염료로부터 받은 광전자를 효율적으로 전달하기 위한 1-D 전극 구조 등이 활발히 연구되고 있다. 이에 본 연구에서는 TCO 기판으로의 직접적인 전해질 침투를 막아 에너지 변환 효율을 증가시킬 수 있는 고밀도 TiO2 박막을 증착시킨 후, 그 위에 높은 염료흡착량을 지닌 기공성 TiO2를 적층시켜 다층구조형 TiO2 전극 염료감응형 태양전지를 제조하였다. 박막 특성은 FE-SEM, α-Step, XRD를 이용하여 분석한 결과 1 마이크로미터 미만의 아나타제 결정상 TiO2 박막이 고밀도로 형성되었음을 확인하였고, 질소 흡 탈착법을 이용하여 10 nm 이하의 기공 구조를 가지면서도 300 m2/g 이상의 높은 비표면적을 지닌 메조기공성 TiO2 막이 잘 형성되었음을 확인하였다. 아울러 에너지 변환 효율을 비교하기 위하여 P25로 제조된 단일 전극을 대조군으로 사용하였으며, 그 결과 다층구조형 TiO2 전극을 이용하여 제조된 단위셀은 P25로 제조된 단층구조의 단위셀보다 1.5배 정도 높은 에너지 변환효율을 가짐을 확인하였다. 이는 다층구조형 TiO2 전극이 우수한 효율을 갖는 염료감응형 태양전지 전극으로 사용할 수 있음을 의미하여 앞으로 차세대 태양전지로서 다층구조형 전극이 사용될 수 있는 새로운 가능성을 시사한다고 사려되어진다. |
| 저자 | 김현중, 김동석, 곽승엽 |
| 소속 | 서울대 |
| 키워드 | 염료 감응형 태양전지; 메조기공; 스퍼터링; 블로킹 레이어; 다층 구조형 전극 |
