화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2010년 가을 (10/21 ~ 10/22, 대전컨벤션센터)
권호 16권 2호, p.1311
발표분야 공업화학
제목 양극산화 티타니아 나노튜브가 적용된 염료감응태양전지 특성
초록 염료감응형 태양전지(DSSCs)는 낮은 가격, 공정의 단순화, 응용의 다양성 등 기존 실리콘 태양전지에 비해 많은 장점이 있다. 하지만 상대적으로 낮은 효율을 극복하기 위해 많은 연구가 진행 되고 있다.
DSSCs의 전극은 일반적으로 15~20nm 크기의 TiO2 나노입자가 사용되고 있다. 이는 넓은 비표면적으로 인해 염료의 흡착 및 광 분산률을 높일 수 있다. 하지만 입자간의 무질서한 3D-구조로 인해 발생한 전자의 이동을 방해하거나 전자-홀의 재결합이 발생한다.
양극산화에 의해 제조된 TNT(titania nanotube)는 티타늄을 F-이온을 함유한 전해질 하에서 전기로 양극산화 시켜 제조한 1D-구조 튜브형태의 박막이다. TNT를 이용하여 자외선 하에서 methylene blue를 분해시킨 결과 기존 티타니아 박막에 비해 두배 이상의 분해속도를 보여주었고, 이는 TNT의 전자 확산 효과가 뛰어나다는 것을 보여주는 증거이다.
이에 본 연구에서는 양극산화에 의한 티타니아 나노튜브(TNT)를 DSSC 전극에 적용하여 그 특성을 확인하였다. 즉 양극산화된 TNT foil을 FTO-glass 대신 적용하여 TNT 길이에 따른 태양전지의 효율 변화를 연구하였다. 또한 티타늄 표면에 형성된 TNT 박막을 초음파 분쇄 시켜 TNT 분말을 얻은 후, 이를 TiO2 나노입자 전극 층에 첨가시켜 특성 변화를살펴보았다.
저자 이영록, 김영진, 윤용호, 정지훈
소속 경기대
키워드 양극산화; 티타니아 나노튜브; 염료감응 태양전지
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