태양전지, 염료감응형태양전지 A+ 받은 레포트, DSSC 분석 레포트, 염료감응형 태양전지

소개글

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목차

1. Experimental purposes
2. Experiment-related equipments
3. Experiment-related materials
4. Experimental related theory
5. Experimental methods
6. Experimental results
7. Conclusions
8. References

본문내용

1. Experimental purposes
나노 반도체 구조를 갖는 염료감응형 태양전지(dye-sensitized solar cells, DSSC)는 1991년 스위스 연방공과대학의 Michael Gratzel 교수에 의해 개발되었다. 7%의 에너지 변환 효율을 발표한 이래 제작의 용이성, 저렴한 단가, 투명성, 유연성 등의 장점으로 학계와 산업의 큰 관심을 받고 있다. 염료감응형 태양전지는 식물의 광합성을 모티브로 개발된 태양전지로 이론 효율은 33%로 현재 개발 중인 태양전지 가운데 가장 높으나 현재까지 얻어진 최고 효율은 13.1%로 효율 향상을 위해 다양한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이에 이번 실험에서는 염료흡착과 상대전극, 광전극 등 즉 염료감응형 태양전지를 직접 만들어보는 과정을 통하여 전극 효율을 측정하고 실제 이론과 비교하고자 한다. 또한 염료감응형 태양전지(DSSC)가 어떻게 전자를 생성시키고 흐르게 하는지 그것의 원리와 DSC의 측정원리를 파악하여 실험의 본질을 이해할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

<중 략>

TiO2 paste
염료를 흡착할 수 있는 반도체로서 나노 크기의 수많은 입자들이 미세한 분말의 형태이며 전자가 염료로부터 나와 이동하게 되는 통로이다. TiO2의 종류에는 transparent TiO2, opaque TiO2, scattering TiO2 등이 있다. TiO2는 부식성이 적고 우수한 안정성, 높은 에너지 밴드갭 및 높은 표면적 등 장점을 가진다.
염료감응형 태양전지에서 TiO2 전극막은 태양광의 흡수량을 증가시키기 위해 가능한 많은 양의 Ru 착물을 표면에 흡착시켜야 하는데 이를 위해 높은 비표면적과 나노 다공성 입자로 구성된 광전극이 요구된다. 또한 에너지 전환 효율을 증가시키기 위한 방법으로 TiO2 페이스트의 제작시 산을 첨가 후 열처리하는 방법이 보고되고 있다.
태양광이 전지에 조사되면 우선 n-type 산화물 반도체인 다공질 TiO2 전극 막에 흡착되어 있는 광감응형 염료가 빛을 흡수하여 여기된 전자를 방출한다. 여기된 전자들은 TiO2의 전도대로 이동되어 TiO2와 접합하고 있는 투명 전극을 통해 외부회로로 전달되어 지는 역할을 하고 있다.

참고 자료

없음