| 학회 | 한국고분자학회 |
| 학술대회 | 2005년 가을 (10/13 ~ 10/14, 제주 ICC) |
| 권호 | 30권 2호 |
| 발표분야 | 기능성 고분자 |
| 제목 | 고분자 전해질을 이용한 염료감응형 태양전지의 광 특성 연구 |
| 초록 | 태양빛을 이용하는 염료감응형 태양전지(dye-sensitized solar cell)는 스위스의 Gratzel 박사 연구팀에 의해 개발된 신 개념의 태양전지로 기존의 실리콘 태양전지에 비해 제조 단가가 낮으면서 에너지 변환 효율이 높기 때문에 기존의 태양전지를 대체할 수 있는 무한한 가능성을 가지고 있어 많은 주목을 받고 있다1-4. 염료감응 태양전지는 가시광선을 흡수하여전자-홀 쌍을 생성할 수 있는 염료분자와, 생성된 전자를 전달하는 전이금속 산화물로 구성되는 광전기화학적 태양전지이다. 일반적으로 염료감응 태양 전지에 사용되는 전해질은 I3-/I2 레독스쌍(redox couple)을 포함하는 유기용매이다. 그러나 염료감응 태양전지에 액체 전해질을 사용하게 되면, 시스템의 장기 내구성이 밀봉 방법에 의해 크게 영향을 받고, 유기 전해액의 증발 또는 누액에 의해 전지의 성능이 점차로 열화되는 문제점을 갖고 있는데, 이와같은 내구성의 개선은 변환 효율의 향상과 함께 태양전지의 실용화를 위해 중요하게 검토되어야만 하는 요구조건이다. 지금까지 많은 연구자들에 의하여, 장기간 사용이 가능하고, 일정 수준 이상의 안정적인 변환 효율을 유지할 수 있는 등 염료감응 태양전지의 장기 내구성을 확보하기 위하여 고체 또는 겔 고분자 전해질을 염료감응 태양전지의 전해질 물질로 적용하고자 시도가 진행되어 왔다. 고분자 전해질을 염료감응 태양전지에 적용하는 경우, 유기 용매의 누액 현상이 적고, 전기화학적으로 안정하며, 전극과 전해질간의 접착성이 우수하고, 큰 면적의 박막도포가 가능하다. 따라서 기존의 액체 전해질을 고분자 전해질로 대체함으로써 태양전지의 장기 안정성을 향상시키고, 태양전지의 크기나 모양을 원하는 대로 다양하게 조절할 수 있다. 본 연구에서는 tetrapropylamomonium iodide/I2/TiO2/poly(ethylene oxide)(PEO)로 구성되는 고체 고분자 전해질을 제조하여 이들의 전기화학적 특성을 분석하였으며, 이들을 염료감응 태양전지에 적용하여 개방전압, 단락전류밀도, 효율 등의 광 특성을 평가하였다. 참고문헌 1. B.O'Regan and M.Gratzel, Nature, 353, 737 (1991). 2. M.Gratzel, Nature, 414, 338 (2001). 3. R.D.McConnell, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 6, 273 (2002). 4. A.Hagfeldt and M.Gratzel, Acc.Chem Rev., 33, 269 (2000). |
| 저자 | 변재경, 김동원, 김상헌 |
| 소속 | 한밭대 |
| 키워드 | 염료감응; 태양전지; 전환효율; 고분자 전해질 |
