| 초록 |
염료감응 태양전지(DSSC)는 유기태양전지(Organic Photovoltaics)와 더불어, 무기물인 실리콘 소재를 이용하는 기존의 태양광 전지와는 달리 유기물을 이용하는 차세대 태양광 발전 소자이다. 최근, 페롭스카이트(Perovskite) 태양전지와 같은 고효율의 하이브리드 태양전지가 소개되고 있으나 환경안전성 등의 문제로 여전히 극복해야 할 기술적 과제가 산재해 있다. 본 연구에서는, 양극과 음극 그리고 전해질로 이루어진 전형적인 전기화학 전지 구조를 갖고 있는 DSSC를, 산소 플라즈마를 이용한 DSSC 전극 소재의 표면 개질로서 그 에너지 변환 효율을 높이는 연구를 소개한다. DSSC 음극으로 사용되는 TiO2 나노 입자에, 산소 플라즈마 처리로서 표면이 활성화된 탄소나노튜브를 소량 첨가하여 기존 TiO2 나노 입자만으로 구성된 전극 대비 약 37%의 에너지 변환효율 증대 효과를 얻을 수 있었다. 또한, DSSC 양극으로서 가격 경쟁력이 있는 전도성 고분자에, 산소 플라즈마 처리로서 표면이 활성화된 탄소나노튜브를 소량 첨가한 복합소재를 기존 백금 박막 대신 사용하여 약 14%의 에너지 변환효율 증대 효과를 얻었다. 산소 플라즈마는 DSSC뿐만 아니라, 각종 센서 전극, 수퍼캐패시터 전극, 배터리 전극의 표면 개질을 통한 그 성능 향상에 광범위하게 이용가능하다. |
