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분야
hwpCoadsorbent를 사용한 염료제조 및 마이크로 TiO2 입자 합성, 염료감응 태양전지 성능 분석
1. 서론
1-1. DSSC(Dye-Sensitized Solar Cells)의 구조
가. Substrate (TCO) : 빛을 투과하는 기판. 전류를 모아서 전극역할을 하는 전도성 산화물이 유리에 코팅되어 있는 형태를 가지며 주로 FTO(SnO2:F), ITO(In2O3:
Sn)를 사용.
나. Working electrode : 염료로부터 생성되어진 전자의 이동경로를 제공, 염료가 흡착할 수 있는 자리를 제공. 다공성의 나노 입자이어야 함. 주로 TiO2, ZnO가 사용됨.
다. Dye : 전자가 여기되는 물질로 가시광선의 빛을 흡수. TiO2와 전해질의 계면에 노출되므로 화학적으로 안정하며 주로 N719, N3, black dye가 사용됨.
라. Counter electrode : tri-iodide의 환원을 촉진하기 위해 촉매를 사용하며 주로 platinum 혹은 carbon과 같은 촉매가 사용됨.
마. Electrolyte : working electrode와 counter electrode 사이에 전자를 흐르게 해주는
매개체로 사용되어짐. acetonitile solvent에서 일반적으로 산화환원 반응을
일으키는 요오드화물로 구성되어짐.
1-2. DSSC의 원리
금속에 빛을 쪼였을 때 전자가 튀어나오는 현상인‘광전효과’를 이용하여 빛을 이용하여 전류를 흐르게 한다. DSSC는 빛을 받아 전자를 발생시키는 염료를 흡착시킨 산화티타늄전극과 전해질, 양극 역할을 하는 상대전극으로 구성되는데 황화카드뮴 같은 염료가 가시광선을 흡수하여 들뜨게 되면 고에너지의 전자를 주변의 산화티타늄에 전달하여 전기를 생산하게 한다.
