| 학회 |
한국고분자학회 |
| 학술대회 |
2005년 봄 (04/14 ~ 04/15, 전경련회관) |
| 권호 |
30권 1호, p.87 |
| 발표분야 |
유ㆍ무기 나노섬유 소재 |
| 제목 |
New application of electrospun TiO2 electrode to dye-sensitized solar cell |
| 초록 |
전기 방사법은 고분자 나노 섬유를 만드는 방법중의 하나로써 높은 비표면적을 갖는 초미세 섬유를 쉽게 제조할 수 있다. 고분자뿐 아니라 각종 무기물 나노 섬유도 많이 연구가 진행 되어 왔고 이를 이용한 다양한 응용 분야가 널리 개발 중 이다. 본 연구에서는 poly(vinylacetate)(PVAc) 와 titanium propoxide 의 DMF 혼합용액으로부터 전기 방사법을 이용하여 TiO2 fiber 를 염료감응형 태양전지용 전극으로서 응용하였다. 기존의 TiO2 나노 입자를 이용한 염료 감응형 태양전지 (Dye-sensitized solar cell, DSSC)는 스위스의 Grätzel group 에서 1991년에 발표된 이래로 꾸준히 연구되고 있다. DSSC 에서는 triiodide/iodide redox couple 이 포함된 전해질을 사용하여 광산화된 염료를 재생시킨다. 하지만, 고체 전해질을 사용할 경우 전해질이 충분히 침투되기가 어려워 다공성 전극을 필요로 한다. 소자를 구성하고 있는 각각의 electrospun TiO2 fiber 는 약 20 nm 의 fibril 구조를 가지고 있으며, island-in-a-sea 구조를 보이고 있다. 이 fibril로 부터 전처리 과정 동안 일정 열과 압력을 이용하면 각각의 fibril 은 가로와 세로가 15 nm, 50 ~100 nm 의 nanorod 가 된다. 각각의 nanorod 는 TEM, HRTEM, SAED 분석을 통해 tetragonal 구조의 single crystal 형태임을 확인 할 수 있었다. Electrospun TiO2 rod로 구성된 소자는 electrospun TiO2 fiber 에 비해 전체 표면적이 2배 이상 증가하였으며, fiber 의 전체적인 형태는 그대로 유지하고 있어 고분자 전해질용 기판으로써 효율적이며 electrospun TiO2 nanorod electrode 의 광전 변환 소재로 응용이 기대된다. |
| 저자 |
송미연1, 안영락2, 박종래1, 조성무3, 김동영4
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| 소속 |
1한국과학기술(연), 2광전자재료연구센터, 3고분자하이브리드센터 / 서울대, 4서울대 |
| 키워드 |
Electrospinning; TiO2 fiber; Dye-sensitized solar cell
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