연료감응태양전지

소개

연료감응태양전지제조실험레포트입니다.

목차

ABSTRACT Ⅰ
TABLE OF CONTENTS Ⅱ
LIST OF FIGURES Ⅲ

1. INTRODUCTION 1
　
1-1. 태양전지 1
　1-2. 태양전지의 작동원리와 종류 1
1-3. 밴드갭(band gap) 에너지 2
　1-4. 염료감응 태양전지 (dye sensitized solar cell) 3
　　1-4-1. 염료감응 태양전지의 원리 3
　1-5. TiO2 5
　1-6. 염료감응형 태양전지에 사용가능한 염료구조 5


2. EXPERIMENT 7

3. RESULTS & DISCUSSION 8
　3-1. RESULTS 8
　3-2. DISCUSSION 10

4. CONCLUSION 11

REFERENCES 12

본문내용

1-1. 태양전지

태양전지(photovoltaic cell 또는 solar cell)는 광기전 효과에 의해 태양빛 에너지를 전기로 직접 변환시키는 전기 발생 장치이다. Photovoltaic의 `photo`는 빛을 의미하는 그리스어‘phos`로부터 유래되었으며, `volt`는 볼타전지를 발명한 전기연구의 개척자 Alessandro Volta의 이름을 따온 것이다. 따라서 photo-voltaic이란 light-electricity를 의미하게 된다. 이미 우리 생활의 중요한 한 부분을 차지하고 있는 태양전지는 간단하게는 시계, 계산기 등의 전원으로 이용되며 크게는 위성 통신 등 항공 우주분야의 전기 에너지원으로 사용된다. 최근 유가 급등, 화석연료의 고갈 위기, 이산화탄소 배출 규제 등은 태양전지와 같은 무공해 대체 에너지의 필요성을 더욱 부각시키고 있다[3].

1-2. 태양전지의 작동원리와 종류

태양전지란 태양광 에너지를 직접 전기에너지로 변화시키는 반도체 소자로써 p형의 반도체와 n형 반도체의 접합형태를 가지며 그 기본구조는 다이오드와 동일하다. fig.1.은 태양전지의 기본 구조와 동작원리를 나타낸 것이다. 태양전지의 구조는 간단히 n형 반도체와 p형 반도체로 이루어진 p-n 접합 구조로 구성되며, 외부에서 빛이 태양전지에 입사되었을 때 p형 반도체의 전도대 전자는 입사된 광에너지에 의해 가전자대로 여기된다. 이렇게 여기된 전자는 p형 반도체 내부에 한 개의 전자-정공쌍을 생성하게 된다. 이렇게 발생된 전자-정공쌍 중 전자는 p-n 접합 사이에 존재하는 전기장에 의해 n형 반도체로 넘어가게 되어 외부에 전류를 공급하게 된다. 여기서 전기장은 p형 반도체와 n형 반도체를 서로 결합시켜 접합을 만들면 n형 반도체에 존재하는 과잉전자는 p형 반도체로, p형 반도체에 존재하는 과잉 정공은 n형 반도체로 확산하게 되며, 확산된 전자-정공의 빈자리는 양이온-음이온을 각각 띄게 된다. 이때 접합 부근에 건전지처럼 양이온에서 음이온으로 전압이 발생하게 되는데 이렇게 발생된 전압차를 뜻한다. 태양전지에서 전기장은 태양광에 의해서 발생된 전자 혹은 정공을 다른 쪽으로 이동시켜 전류를 생성시키는 역할을 한다. 일반적으로 태양전지는 구성하는 물질에 따라 실리콘, 화합물반도체와 같은 무기재료로 이루어진 무기태양전지와 유기소재를 중심으로 제작되어진 유기태양전지로 나눌 수 있다.

참고자료

· [1] http://terms.naver.com/item.nhn?dirId=2&docId=23445
· [2] TiO2를이용한 염료감응형 태양전지의 제조 및 특성, 김길성 김영순 김형일 서형기 양오봉 신형식, 화학공학, 제 44권 제 2호 통권 235호 p.p.179-186(2006)
· [3] 염료감응 태양전지, 박남규, J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol 15. No 3. May 2004, p.p 265-277
· [4] 염료감응형 태양전지 현황, 김재홍,
· http://www.cheric.or.kr/ippage/g/ipdata/2006/05/file/g200605-701.pdf
· [5] http://blog.naver.com/iisunsunii/100065381232
· [6]http://www.scienceall.com/sa_study/boardList.sca?todo=view&bbsid=48&articleid=1879