| 초록 |
최근 기후변화 문제에 대응하기 위해 수소에너지, 태양에너지, 풍력 등과 같은 대체 에너지원 개발이 시급한 상황 속에서 신재생 에너지인 태양에너지의 개발이 기대되고 있다. 기존 실리콘 태양전지에 비하여 가격이 저렴하고 다양한 색상과 디자인이 가능하다는 장점 때문에 차세대 염료감응 태양전지(Dye-sensitized solar cells; DSC)가 주목을 받고 있다. DSC 관련 연구는 지금까지 활발한 연구가 진행되어 단위 셀의 최대효율이 12%로 가능성을 보이고 있지만 아직까지 상용화 가능한 모듈효율 7%를 만족시키지 못하는 실정이다. 기존의 광 전극 소재로는 TiO2 나노입자 (blocking layer)와 나노 포러스 입자 (scattering layer)가 주를 이루었지만 이들의 넓은 밴드 갭과 구조적 한계로 더 이상 고 효율을 기대하기가 어려웠다. 본 연구에서는 기존 TiO2 광 전극 소재에 표면적이 넓은 탄소를 접합하여 염료의 흡착을 최대화시키고 가시선 영역의 빛을 어느 정도 흡수 가능하게 한 TiC를 제조하고자 한다. TiO2 나노입자에 polymer인 PMMA를 1:1, 1:0.5, 1:0.1 무게 비율로 합성하여 세 타입의 TiC를 제조한 후 DSC의 광 전극에 적용하였다. 합성된 TiC 소재들은 XRD, UV-visible, SEM 측정을 통해 물리화학적 특성을 분석하였다. 또한 TiC-DSC의 impedance, IPCE, IMVS, IMPS 측정을 통하여 TiC 소재가 가지는 전기화학적 특성을 평가하였다. |
