은 나노 입자를 이용한 염료감응형 태양전지의 효율 향상 효과 (Affected Enhance of Dye-Sensitized Solar Cells Using Silver Nanoparticle)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 31권 / 1호 / 34 ~ 39페이지
· 저자명 : 정행윤, 홍경진

초록

본 연구에서는 염료감응형 태양전지의 광전변환효율을 증가시키기 위해 TiO2 박막 위에 은 나노 입자를 형성하고자 E-beam 장비를 이용하였고, 어닐링 공정을 진행하였다. 은 나노 입자들이 형성된 TiO2 박막을 광전극으로 사용하였으며 염료감응형 태양전지 단위 셀을 제작하였다. 은 나노 입자들이 포함 된 TiO2 광전극과 순수한 TiO2 광전극을 사용한 염료감응형 태양전지를 비교하여 특성을 분석하였다. 은 나노 입자들이 포함 된 염료감응형 태양전지는 순수한 TiO2 염료감응형 태양전지에 비해 전류 밀도의 상당한 증가를 가져왔으며 광전변환효율이 최대 27.89% 개선되는 것으로 나타났다. 전류 밀도의 증가는 은 나노 입자들의 국소적 표면 플라즈몬 공명으로 인한 염료의 광흡수를 증가시켜 광 산란의 강화로 인해 염료감응형 태양전지의 전류밀도와 광전변환효율을 증가시켰다.

영어초록

In this study, e-beam equipment was used to form silver nanoparticles on thin films of TiO2 to increase theefficiency of dye-sensitized solar cells and improve the annealing process. TiO2 thin films with nanoparticlephotoelectrodes were fabricated in individual units for use in dye-sensitized solar cells. The characteristics ofdye-sensitized solar cells were compared to those of the prepared TiO2 photoelectrode with and without nanoparticles.
The dye-sensitized solar cells with silver nanoparticles showed a significant increase in the electric current densitycompared with the pure TiO2 dye-sensitized solar cell and improved the solar conversion efficiency to 27.89%. Theincreased density of electric current increased the extent of light absorption of the dye owing to the plasmon resonanceof the nanoparticles at the local surfaces. This phenomenon led to increased light scattering, which in turn increased thecurrent density of the dye-sensitized solar cells and improved the solar conversion efficiency.

참고자료

· 없음