반도체와고분자화학기초설계및실험) DSSC의 광전효율 및 고분자물질의 열적특성에 대한 레포트

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1. DSSC

1991년 스위스 로잔공대의 미카엘 그라첼 연구팀이 발표한 연료 감응형 태양전지(Dye- Sensitized Solar Cells, DSSC)는 나노 다공질 TiO2 전극막, 광응형 염료, 전해질, 상대전극으로 구성되어진 전기화학적 원리를 응용한 신형 태양전지이다. 이 전지는 기존의 p-n 접합 태양전지들이 빛의 흡수에 의해 형성된 전자-정공 쌍의 분리에 의해 발전을 일으키는 것과 달리, 전기화학적인 원리에 의해 발전을 일으키는 화학적 습식 태양전지이다.

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1. DSSC

DSSC (Dye-Sensitized Solar Cell)는 기존의 실리콘 태양전지와는 다른 새로운 개념의 태양전지 기술입니다. DSSC는 염료로 감광된 반도체 전극과 대향 전극 사이에 전해질이 채워진 구조로 이루어져 있습니다. 이 구조를 통해 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있습니다. DSSC의 가장 큰 장점은 저렴한 제조 비용과 유연성입니다. 실리콘 태양전지에 비해 DSSC는 제조 공정이 간단하고 재료 비용이 저렴합니다. 또한 유기 염료와 플라스틱 기판을 사용하여 유연성이 뛰어나 다양한 응용 분야에 활용될 수 있습니다. 그러나 DSSC는 아직 낮은 효율과 내구성 문제가 해결되어야 합니다. 현재 DSSC의 최고 효율은 약 11-12% 수준으로 실리콘 태양전지에 비해 낮습니다. 또한 전해질의 열화와 염료의 퇴화로 인해 내구성이 낮은 편입니다. 향후 DSSC 기술의 발전을 위해서는 고효율 염료 개발, 전해질 안정성 향상, 저비용 대량 생산 기술 등의 과제가 해결되어야 할 것입니다. 이를 통해 DSSC가 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 유망한 차세대 태양전지 기술로 발전할 수 있을 것으로 기대됩니다.