고분자유기태양전지

소개

고분자유기태양전지실험레포트입니다.

목차

Abstract

Table of contents ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․Ⅰ
List of figures ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․Ⅱ
List of tables ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․Ⅲ

1. Introduction ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․1
1.1. 태양전지의 정의 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․1
1.2. 유기태양전지의 개발 역사 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․2
1.3. 유기 태양전지의 원리 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․3
1.4.. 전지의 효율 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․4
1.5. 유기 태양전지의 종류 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․5
1.5.1. Bulk hetero-junction photovoltaic cell ․․․․․․․․․․․․․․․․6
1.5.2. Bi-layer photovoltaic cell ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․8
1.5.3. Organic-inorganic hybrid photovoltaic cell ․․․․․․․․․․․․․․․9

2. Experiment ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․10
2-1. 실험 기구 및 시약 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․10
2-2. 실험 방법 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․10

3. Result & Discussion ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․11
3-1. Result ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 11
3-2. Discussion ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 15

4. Conclusion ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․16

Reference

List of figures

Fig. 1.1. 태양전지의 작동원리 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․1
Fig.1.2. 유기박막 태양전지의모식도(a)bi-layer structure and (b)bulk-heterojunction structure ․․․․․․․․․․․․․․․․․3
Fig.1.3. Working Mechanism ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․5
Fig.1.4. Device types of organic photovoltaic cells (a) bulk heterojunction photovoltaic cell, (b) double layer photovoltaic cell ․․․․․․․․7
Fig.1.5. Exaceples of typical semiconducting polymers and siral molecules (a), electron donor and (b) electron acceptor ․․․․․․․․․․․․․8
Fig.3.1. 정상균 VI curve ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․12
Fig.3.2. 권경남 VI curve․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․13
Fig.3.3. 강민지 VI curve․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․13
Fig.3.4. 정현주 VI curve․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․14
Fig.3.5. 김유니 VI curve ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․14

List of tables

Table 3.1. 조원별 데이터 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․12
Table 3.2. 조원별 Cell의 효율 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․12

본문내용

1. Introduction
1.1. 태양전지의 정의
태양전지는 광전기효과(photovoltaic effect)에 의하여 태양 빛 또는 인공 빛을 전기로 변환시키는 반도체 소자이다. 참고로 태양전지에 대한 백과사전의 해석은 다음과 같다.
(1) 인터넷 위키페디아 백과사전의 정의 : 태양전지는 광자(photon)를 전기로 변환시키는 반도체 소자이다. 종종 태양전지는 태양광 뿐만 아니라 인공광도 변환시킬 수 있다. 태양전지는 두가지 중요한 기능에 의해 작동되는데, 빛을 흡수하는 물질의 광전하(전자와 홀)발생과 분리에 의해 이루어진다. 이와 같은 변환과정을 광전기 효과라고 부르며, 태양전지에 관련된 분야를 연구하는 영역을 광전기학이라고 한다.
(2) 맥그로힐 과학기술 백과사전의 정의 : 프토볼타의 셀은 전자기파의 흡수에 의해 전류나 전압 또는 전류-전압 발생에 따른 전자기파를 감지하거나 측정하는 소자이다. 특별하게 제작된 포토볼타익 셀은 전력생산이나 전자기파의 감지, 광통신, 분광학 등에 사용된다. 포토볼타익 셀의 특징은 외부의 전류 또는 전압의 바이어스가 필요하지 않으며, 단지 빛의 흡수에 의해 전압이나 전류를 발생하는 디바이스이다.

Fig. 1.1. 태양전지의 작동원리
따라서 태양전지를 알기 쉽게 설명하면 Fig.1.1에서와 같이 물질이 빛을 흡수하여 광전자를 발생하고, 발생된 광전자는 외부도선을 따라 일을 하고 다시 물질로 돌아가 빛에 의해 광전자를 발생하는 작동을 계속하는 디바이스다. 마치 볼링을 할 때 볼링 공(광전자에 비유)이 사람의 손을 떠난 후 핀을 쓰러뜨린 후(일을 함) 다시 사람에게 돌아가는(광전자 발생 후 생긴 홀을 채움) 과정과 유사하다.
태양전지는 구성하는 물질에 따라 실리콘, 화합물반도체와 같은 무기소재로 이루어진 태양전지, 나노결정 산화물 입자 표면에 염료가 흡착된 염료감응형 태양전지, 그리고 유기분자로 이루어진 태양전지로 나눌 수 있다. 또한 태양전지의 셀 구조에 따라서는 반도체 pn 접합형과 반도체/액체 광전기화학형 태양전지로 나눌 수 있다. 염료감응형 태양전지는 광전기화학형에 속하며, 유기분자형은 pn 접합형과 유사하다. [1]

참고자료

· [1]이일형 [외저], 유기 태양전지, 한국과학기술정보연구원 [편], 2006, pp.3-6
· [2]임상규, 영국의 유기태양전지 개발 동향, 한국과학기술정보연구원, 2006, pp.21-32
· [3] 문상진 김희주, 유기 태양전지의 기술 현황과 전망, 한국화학연구원, 2005,
· pp.3-9