| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2012년 가을 (11/07 ~ 11/09, 라카이샌드파인 리조트) |
| 권호 |
18권 2호 |
| 발표분야 |
C. 에너지/환경 재료(Energy and Environmental Materials) |
| 제목 |
LaNPDS(Laser-assisted Nano Particle Deposition System)를 적용한 PET 기반의 유연 DSSC 제조 |
| 초록 |
최근 신 재생 에너지로서 태양 전지가 화석 에너지 대체 및 온실가스 배출 절감 등의 다양한 장점들로 주목 받고 있다. 특히 염료 감응 형 태양전지(DSSC)는 저비용으로 제작이 가능하며 유연 기판을 사용함으로써 유연 태양전지의 적용이 가능하다는 장점이 있다. DSSC 에서 광전극으로 사용되는 TiO2 층은 일반적으로 닥터블레이드나 스크린프린팅 법을 통해 구현되는데 이러한 공정에 적용될 TiO2 분말은 용매를 포함하는 슬러리나 페이스트 형태로 제조 되어야 하며 따라서 이를 위한 추가적인 페이스트 제조 공정이 필요하다. 이러한 습식 방식의 단점을 해결하기 위해서 본 연구에서는 TiO2 분말의 건식 적층을 통한 TiO2 광전극 층 형성을 시도하였으며 이를 위해서 나노 입자 적층 시스템(Nano Particle Deposition System, NPDS)이 사용되었다. 기존의 Cold spray 와 Aerosol deposition 과는 다르게 NPDS는 세라믹과 금속 분말 모두에 적용이 가능하며 상온에서도 공정이 가능하기 때문에 유연 기판에 적용이 가능하다. 또한 마이크로미터~밀리미터 단위의 소면적에도 적층이 가능하다는 특징이 있다. 일반적으로 TiO2 광전극 층 형성 후에는 입자 사이의 네킹을 위해서 약 500℃ 의 열처리를 필요로 하는데 ITO-PET(Indium Tin Oxide-Polyethylene Terephthalate) 같은 유연 기판은 150℃ 수준 이상의 온도를 견딜 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 열소결 방식을 통해서는 TiO2 광전극 형성이 매우 어렵다는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 증착과 동시에 할 수 있는 레이저 처리를 적용 하였다. La-NPDS (Laser assisted Nano Particle Deposition System)는 건식 적층과 레이저 처리가 동시에 실시되었으며 유연기판의 손상을 최소로 하면서 TiO2 입자 사이의 네킹이 유도되었다. 적절한 레이저 처리 조건을 통하여 유연 태양전지로 적용이 가능 하였으며 광전극 층의 비표면적과 태양전지의 EIS, 효율 특성 등을 측정, 평가해 보았다. 또한 제작된 유연 DSSC는 전력 관리 시스템과의 조합을 통해 적은 빛 조사량에서도 최고의 전력을 낼 수 있도록 제작함으로 LaNPDS를 통한 유연 DSSC의 가능성을 확인하였다. |
| 저자 |
양승규1, 이진웅1, 최정오2, 안성훈2, 정지은3, 권기원3, 이선영1
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| 소속 |
1한양대, 2서울대, 3성균관대 |
| 키워드 |
DSSC; 유연태양전지; 레이저 소결
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