염료감응태양전지가 작동하
는 과정을 나타내는데 태양광이 전지에 입사되면 광양자(photon)는 먼저 염료 분자
에 의해 흡수 된다. 염료는 태양광 흡수에 의해 활성화하고 전자는 HOMO
(Highest occupied molecular orbital)에서 LUMO(Lowest unoccupied molecular
orbital)로 여기 되고 이 전자는 산화물 반도체인 TiO2의 전도
전지의 특성에 중요한 영향을 미친다. 공학박사 학위 논문 Nd:YAG 레이저와 Fiber 레이저 식각 기술을 적용한 염료감응형 태양전지의 효율향상에 관한 연구 2010년 2월 부산대학교 대학원 전자전기공학과 중 P.46
그림 12 a는 탄소유리전극의 임피던스 그래프이고 b는 TiO2가 제거된, c는 제거되지 않은 임피
효율은 지난 20년 동안 꾸준하게 발전되어 왔다. 이러한 발전은 고품질 재료의 개발과 태양전지 제작 공정의 개발에 의해 이루어진 것이다. 다결정 태양전지의 효율에 대한 발전은 3개의 범주로 나뉘어진다. 첫째는 소면적(1-4 cm2) 연구용 태양전지로서 고가의 기술의 발전 그룹이다. 둘째는 양산용 및 연
사용하는 접촉법는 산화제를 산소로 사용 NOX 생성의 가능성을 차단하였고 미반응 SOX의 배출에 의한 대기오염을 최소화하기 위한 이중접촉식 공정의 채택으로 SO2 이용률은 99.5%까지 상승하며, 환경에 미치는 크기가 극소화되게 되었다. 이외에도 식염전해에 의한 가성소다 및 염소의 제조에 있어서 수
향상시킬 수 있는 환경 친화적 에너지 기술로서, 태양광을 받아 전기를 발생하는 태양전지(모듈)와 발생된 직류 전기를 교류로 변환시키는 전력조절 장치 및 주간에 생성된 전기를 저장하는 축전지 등의 주변장치(balance of system; BOS)로 구성된다.
그 기술 개발이 급속도로 진보하여 우리들의 주변에서도
연구원(ETRI)이 처음으로 10~20nm 크기의 산화물 표면에 유기염료를 흡착해 전극화하는 데 성공
염료감응형 태양전지
(DSSC, Dye-Sensitized Solar Cells)의 원리
전지의 성능을 좌우하는 중요한 작용들
염료에 의한 여기전자의 생성 및TiO2 로의 전자의 투입이 소멸보다 빨리 이루어져야 한다.
염료로부터 TiO2
입자들은 큰 크기의 분말과는 다른 특성을 지니고 있다 이러한 특성으로 염료감응태양전지에서 관심이 있는 것으로는 양자크기효과, (quantum sized effect), 표면부근에서의 매우 작은 전자기장 구배 등이 있다.
[그림 10] 나노 TiO2입자 형상
(2) 염료의 종류 및 기능
현재 가장 널리 사용되는 염료는 루
효율을 높이기 위하여 태양광이 입사하는 반대쪽 전극은 반사도가 좋은 백금을 사용하고 있다.
그림 1. 염료감응형 태양전지의 기본 구조
① 기판: 높은 광학 전송과 낮은 저항을 가지는 표준 TEC(투명전극전도체)유리
② titania 층: 10~20nm의 평균 입자 직경을 가지는 nanoporous
③ 염료
TiO2의 전도대로 보낸다. 전자는 전극으로 이동하여 외부회로로 흘러가서 전기에너지를 전달하고, 에너지를 전달한 만큼 낮은 에너지상태가 되어 상대 전극으로 이동한다. 염료는 TiO2에 전달한 전자수만큼 전해질용액으로부터 공급받아 원래의 상태로 돌아가게 되는데, 이 때 사용되는 전해질은 I-/I3-
및 방지의 국제협약인 기후변화협약의 구체적 이행 방안으로, 선진국의 온실가스 감축을 의무화하는 것이다. 교토의정서에 따라 선진국은 온실가스 감축의무가 현실화되었고 감축을 위한 노력을 지속적으로 하고 있다. 우리나라는 OECD 국가 중 온실가스 배출증가율 1위, 세계 9위의 온실가스 배출국가