TTIP를 이용한 저온소성용 TiO2 페이스트 최적화 (Optimized for Low-temperature Sintering of TiO2 Paste with TTIP)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 26권 / 8호 / 608 ~ 613페이지
· 저자명 : 정유라, 김은미, 구할본

초록

플렉서블 염료감응 태양전지인 경우 플라스틱 재질의 기판을 사용해야 하는데 종래의 고온 소성 방법으로는 플라스틱 기판이 열에 의해 변형되는 문제가 발생한다. 또한, 고온의 소성 과정을 거치지 않고 저온에서 전극을 제작하는 경우, 광전극이 기판으로부터 쉽게 분리되고, 산화물반도체 입자 사이의 연결 특성이 저하되어 전자전달에 어려움이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 실험에서는 저온에서 우수한 전기화학적 특성을 갖는 저온소성용 TiO2 페이스트를 제조하여 염료감응 태양전지의 광전변환효율을 향상시키고자 하였다. 110℃에서 7시간 소성한 TiO2 박막인 경우 가장 우수한 표면특성과 분산 특성을 나타내었고 전자전달시간은 2.7×10-3 s이고, 전자재결합 시간은 4.7×10-2 s로 나타났다. 110℃에서 7시간 소성한 TiO2 페이스트의 제타전위가 32.77 mV로 가장 높고 TiO2 입자 간의 반발력이 증가하여 분산 특성이 가장 우수하였으며 그 결과 염료의 흡착 특성이 향상되어 염료감응 태양전지의 광전변환 특성이 가장 우수한 것으로 판단된다. 110℃에서 7시간 소성하여 제조한 염료감응 태양전지의 Voc, Jsc, FF 및 η은 각각 0.69 V, 8.60 mA cm-2, 67.93% 및 4.06%로 나타났다.

영어초록

In this paper, the low-temperature sintering of TiO2 is approached to solve the problem of high temperature sintering which decreases the interconnection between particles or between substrate and particle. TiO2 paste is prepared with Titanium (Ⅳ) isopropoxide as the precursor material and calcinate at different conditions (low temperature). In the results, since the changing of temperature and time of sintering, crystalline phase do not change and the intensities of anatase, rutile phase are higher. At 110℃,7 h sintering condition, crystalline size of anatase and rutile phase are the smallest which are 13.07 and 17.47 nm, respectively. In addition, the highest zeta potential is about 32.77 mV and the repulsive force increases thus leading to the best of the dispersion characteristics between TiO2 particles. Futhermore,DSSCs at that condition exhibits the highest efficiency with the values of Voc, Jsc, FF and η are 0.69 V,8.60 mA cm-2, 67.93% and 4.06%, respectively.

참고자료

· 없음