화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2009년 봄 (04/23 ~ 04/24, 광주 김대중컨벤션센터)
권호 15권 1호, p.529
발표분야 에너지
제목 TiO2의 입자크기와 표면특성이 염료감응 태양전지의 효율 특성에 미치는 영향
초록 차세대 태양전지의 하나인 염료감응 태양전지 단위 cell의 현재 최고효율은 약 11%대로 알려져 있으나 순수 TiO2 나노입자만을 사용하여 paste를 만들어 cell을 구성하였을때의 효율은 약 5%대로 알려져 있다. 염료감응 태양전지 에너지 변환 효율은 입사된 빛 에너지에 대한 발생된 전기 에너지 비의 값으로 여기서 전기에너지는 Jsc, Voc, FF를 곱한 값으로 표현된다.
이중 높은 효율을 얻기 위해서 Jsc 즉 전류밀도값이 중요한 변수이며 이는 염료흡착량과 밀접한 관계가 있다. 이를 위해서는 입자의 크기, 표면상태, 형상 등을 조절하는 기술이 중요한 연구과제이다.
본 연구에서는 다른 입자크기의 TiO2 를 사용하여 광전극을 만들 페이스트를 제조하였으며 입자의 크기와 비표면적에 따른 염료 흡착량의 변화를 분석하였다. 또한 염료의 흡착량은 paste 코팅두께에 따라서도 영향을 받을 수 있으므로 주요변수가 될 수 있기 때문에 닥터블레이드법으로 TiO2 페이스트를 코팅 두께별 염료농도와 흡착시간, 흡착량을 조사하였으며 효율에 미치는 영향을 알아보았다.
이와 함께 전극을 구성하는 박막의 공극률에 따라 전해질 확산시간이 효율 측정에 미치는 영향을 고려하여 시간경과에 따른 효율 변화를 측정하였다.

본 연구는 산업자원부 신재생에너지기술개발 사업의 일환(2006-N-PV12-P-05)으로 수행되었습니다.
저자 김영미, 윤우석, 이호석, 이미선, 김동형, 이태규
소속 (주)나노팩
키워드 TiO2; 나노입자; 염료; 태양전지; 효율
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