| 초록 |
무한 청정한 태양에너지를 새로운 에너지원으로 전환하는 연구 중 활발한 분야 중 하나는 photovoltaic cell로 이는 빛에너지를 직접 전기에너지로 바꾸는 장치이다. 이는 주로 상이한 반도체의 접합에 의해 광을 받아 광자 에너지에 의해 반도체내부의 계면에서 발생한 전위 사면을 이용하여 전류를 외부회로로 흐르게 하고 이 과정에서 전력을 얻어내는 구조를 가진 건식 광전지와 다른 형식으로의 광전지로는 반도체 전극과 전해액으로 구성되어있는 습식 광전지가 있다. 습식 광전지의 반도체물질로는 TiO2이 주로 사용되며 가시광선의 이용효율을 높이기위해 색소 분광증감제(dye sensitizer)를 사용한다. 색소를 사용한 분광증감형(dye sensitization)광전지의 경우는 이미 여러 곳에서 많은 연구가 이루어져 있고, 사용되어지는 분광증감제(Ruthenium bipyridyl complex)의 안정성 문제 즉 광분해에 의한 수명과 효율의 저하와 가격 또한 고가여서 실용화되기에는 많은 문제점들이 있다. 또한 발생전압이 매우 낮아 물분해 반응에 의한 수소제조에는 직접적으로 적용하지 못한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 이와같은 문제점들의 해결방안으로 색소 증감제를 사용하지 않고 TiO2 결정의 개질 및 특정 이온들이 첨가된 나노결정성 산화 티타늄(IV)을 적정온도에서 소성시켜 TiO2 반도체 특성을 변환시켜 자연광에서 광여기가 가능하며 수명이 반영구적이고 경제적인 신규 TiO2 화합물 박막전극의 제조 및 이를 이용한 기전력 생성 반응에 대해서도 고찰하였다.
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