화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2008년 봄 (04/23 ~ 04/25, 제주ICC)
권호 14권 1호, p.1122
발표분야 재료
제목 다양한 형광체가 첨가된 TiO2 페이스트로 제조된 광전극이 염료감응형 태양전지의 효율에 미치는 영향
초록 염료감응형 태양전지는 나노 다공질 TiO2 전극 막,광감응형 염료, 전해질, 상대전극으로 구성되어진 전기화학적 원리를 응용한 태양전지로써 이 전지는 전기화학적인 원리로 발전을 일으키는 화학적 습식 태양전지이다. TiO2 전극 막은 태양광의 흡수량을 증가시키기 위해 가능한 많은 양의 sensitizer을 표면에 흡착시켜야 한다. 또한 TiO2 입자간의 연결이 잘 이루어져야 발생된 광전자를 효율적으로 이동할 수 있다. 그러기 위해서는 다양한 금속 산화물을 이용하여 염료에서 여기된 광전자가 TiO2 반도체 산화물로 이동시 넓은 에너지 띠 간격을 줄여 전해질로 재결합되는 현상을 방지하는 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 TiO2 페이스트에 Yellow 계열 형광체인 Y3Al5O12:Ce (YAG:Ce)과 Green 계열 형광체인 LaPO4:Ce3+,Tb3+ 과 (Ca•SrAl2O4:Eu2+ 등 을 첨가하여 태양 가시광의 파장 흡수 범위를 넓혀 염료감응형 태양전지의 효율 향상이 이루어지게 하였다. 또한, 2 가지 종류의 입자 크기 (마이크로, 나노 형광물질) 분포를 가지는 YAG:Ce 형광물질을 첨가하여 형광 효과와 동시에 빛의 산란 효과가 염료 감응형 태양전지의 효율에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 염료감응형 태양전지의 TiO2 광전극 제조시 최적화된 양의 형광체를 첨가시 효율이 본 연구에서 사용된 합성된 TiO2를 이용한 아나타제 결정상 (Anatase) 으로 이루어진 광전극에 비하여 10 % 정도의 효율 향상이 발생되어졌다.
저자 황경준1, 정성훈1, 정형곤2, 김선일1, 이재욱1
소속 1조선대, 2이노필터(주)
키워드 Dye-sensitized solar cell; N719 dye; YAG:Ce; Energy conversion efficiency
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