인하대 공업화학실험 DSSC A+ 예비보고서

소개

인하대 2020년 1학기 공업화학실험 A+ 받은 보고서 입니다.

목차

1.실험목적
2.실험이론
3.참고문헌

본문내용

1.실험 목적
직접 염료 감응형 태양전지를 제작해보고, 성능 평가를 통해 태양전지를 이해한다.

2.실험 이론
<DSSC>
A.태양전지의 종류와 특징
태양전지는 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치로 친환경적인 방식을 가지고 있다.
또한 태양전지의 원료는 태양의 빛으로 수명이 굉장히 짧다.
태양전지를 분류하는 방법으로는 재료로 분류하거나 구조로 분류하는 방법이 있다.
① 재료로 분류하는 경우
실리콘 계열과 화합물 계열로 나뉘어진다. 실리콘계열은 싸고, 제어가 쉬우며 다른 물질보다 독성이 적은 특성이 있으며 효율이 좋다.
② 소자구조로 분류하는 경우
염료층이 빛을 흡수하여 전기에너지로 바꾸는 염료감응, PN소자가 만나는 층에서 발전이 이루어지는 태양전지의 특징을 이용한 다중정합, 양자점, 페로브스카이트라는 결정구조를 가진 물질을 이용한 태양전전지 등이 있다.
③ 결정구조로 분류하는 경우
결정질과 비정질로 나뉘어진다. 결정질에는 다결정과 단결정 방식이 있다. 단결정은 검정색이 나타나며 효율이 높고 비싼 특징을 가지고 있고 제조공정이 까다롭다. 다결정은 파란색을 나타내며 효율이 낮고 싼 특징이 있다. 비정질의 특징은 도포가 가능하며 에너지가 적게 들며 가격이 싸다. 사막 같은 온도가 높은 지방에서 효율적으로 사용할 수 있다.

B.염료 감응형 태양전지(Dye Sensitized Solar Cell, DSSC)의 정의와 기본 원리, 구조
1. DSSC의 정의
DSSC, 염료 감응형 태양전지는 광합성의 원리를 이용한 전지이다. DSSC는 표면에 흡착된 염료분자가 태양의 빛을 받아 전자를 방출하여 전기를 생성하는 전지를 의미한다.
DSSC는 안정성이 높아 오랫동안 사용하여도 초기효율이 유지된다는 장점이 있고, 제조공정이 단순하여 전지의 가격이 실리콘전지의 가격보다 저렴하다. 하지만 전기변환의 효율은 낮으며, 전해질의 안정성이 높지 않다는 단점이 있다

참고자료

· 염료감응 태양전지의 연구 동향, 조효정 외 3인, DGIST 태양에너지융합연구센터
· 참조표준 일사량 데이터에 대한 불확도 평가, 김상엽 외 3인, 한국에너지기술 연구원 재생에너지연구본주
· 인하대 실험메뉴얼
· 페로브스카이트 구조를 이용한 새로운 패러다임의 태양전지, 서형기, 전북대학교 화학공학부