[전기화학] DSSC 효율 향상을 위한 방안과 미래
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- 목차
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1. 서론
2.본론
2-1. DSSC의 구성요소
① 전도성 기판
② 광 전극
③ 염료
2-2. DSSC의 구조
2.3 주요 계면에서의 에너지 준위와 주요 반응
2.4 Capacitance-TiO2 전극의 Capacitance
2.5 DSSC의 효율을 높이기 위한 방안
2.6 경제성 분석
3. 결론
4. 참고 문헌
- 본문내용
-
염료고분자-반도체 계면에서 태양에너지가 흡수되는 순서는 다음과 같다. 그림 11에서 광양자가 염료에 흡수되면 염료는 여기상태로 변하게 되는데 이것은 전이 금속을 포함한 염료고분자속에서 금속-리간드 전하이동(Metal-to-ligand charge transfer)이 일어나기 때문이다.
여기된 상태에서 염료고분자의 가전자대에 있던 전자는 전도대로 투입되고, 이에 따라 염료는 산화되게 된다. 전도대로 투입된 전자는 공간전하층의 전자기장에 의해 반도체의 전도대로 이동된다. 이렇게 전자들이 염료에서 반도체로 이동할 때, 만약 전해질과의 산화 환원반응이 없다면 모든 염료 고분자가 산화될 때 광전 작용은 멈추게 될 것이다. 이 경우 광전효과는 그림의 우측에서 보는 것처럼 단지 높은 에너지를 지닌 자외선의 흡수에 의해서만 일어나게 될 것이다. 이 때 생성된 전자-정공 쌍은 분리되어 전자는 반도체의 벌크 내로 이동해 가고 정공은 반도체의 표면으로 이동하여 산화된 염료고분자를 환원시킨다. 이것은 염료고분자의 분해 작용을 일으키게 되므로 이러한 반응은 전지의 수명에 나쁜 영향을 미친다. 이에 따라 이러한 반응을 억제하고 신속하게 염료고분자에 전자를 전달하는 적절한 산화환원 전해질의 선택은 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 임피던스 그래프이다.
그림 13 파랑은 Pt코팅된, 녹색은 TiO2가 없는, 빨강은 TiO2가 코팅된 전극의 I-V곡석이다.
염료감응형 태양전지의 상대전극물질로 일반화된 백금과 바인더로 TiO2를 첨가 유무에따라 제작된 상대전극의 에너지 변환 효율을 비교하기 위해 염료감응형 태양전지로 제작하여 전압-전류 곡선을 그림 13에 나타내었다. 혼합바인더로 TiO2가 첨가된 경우 개방전압은 0.57V, 단락전류밀도는 6.7㎃/㎠로 스퍼터된 백금 전극에 비해 개방전압과 단락전류밀도는 낮지만 FF(fill factor)는 향상되어 에너지 변환효율은 높게 나타났다. 염료감응형 태양전지용 활성탄소 상대전극의 전기화학적 특성 박경희*, 김태영, 조성용1, 김승재1,2 전남대학교 공업기술연구소, 1전남대학교 환경공학과, 2전남대학교 환경연구소
2.4 Capacitance-TiO2 전극의 Capacitance
- 참고문헌
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4 참고 문헌
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공학박사 학위 논문 Nd:YAG 레이저와 Fiber 레이저 식각 기술을 적용한 염료감응형 태양전지의 효율향상에 관한 연구 2010년 2월 부산대학교 대학원 전자전기공학과 중 P.46
염료감응형 태양전지용 활성탄소 상대전극의 전기화학적 특성 박경희*, 김태영, 조성용1, 김승재1,2 전남대학교 공업기술연구소, 1전남대학교 환경공학과, 2전남대학교 환경연구소
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공학석사학위청구논문 유기태양전지를위한 고효율유기염료의개발 Highly Efficient Organic Sensitizer for Dye-Sensitized Solar Cells, 인하대학교 대학원 고분자공학과 황수영
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