염료감응 태양전지

소개

2011년6월을 기준으로 최근자료를 토대로 작성하였습니다.

태양전지 중에서도 염료감응형에 관한 레포트입니다.

목차

1.신재생 에너지 개발의 필요성

2.태양전지의 종류 및 특성

3. 염료 감응형 태양전지의 향후 전망

4. 염료 감응형 태양전지의 구조와 원리

5. 염료 감응형 태양전지의 최신 연구개발 동향
(고체 여료 감응형 태양전지)

6. 효율증대를 위한 우리의 생각

7. 새롭게 알게된 기초지식

8. 결과 및 소감

본문내용

4. 염료 감응형 태양전지의 구조와 원리

(1) DSC의 구조

[그림2]

- 염료 감응형 태양전지의 기본구조는 [그림2]에서 보는 것과 같이 투명기판의 샌드위치 구조이다.

- 전지 내부는
① 투명 기판 위에 코팅된 투명전극 : 태양광 투과용
② 그 위에 접착되어 있는 나노입자로 구성되어진 넓은 band gap을 갖는 다공질 반도체 산화물(TiO2가 대표적) : n형 반도체 역할
③ 반도체 산화물 입자 표면에 단분자층으로 코팅된 염료고분자 : 태양광 흡수용
④ 두 전극 사이에 30~100 um 두께의 공간을 채우고 있는 산화/환원용 전해질 용액 :
p형 반도체 역할.
⑤ 상대전극 : 전해질 환원용 촉매제로 구성되어 있다.

- 태양 에너지의 흡수는 염료가 담당하고, 생성된 전자의 분리/이송은 전자 농도차에 의해 확산하는 방식으로 나노입자에서 이루어진다.

(2) DSC의 원리

[그림3] [그림4]

- 태양광이 전지에 입사되면 투명기판과 투명전극을 투과한 광양자는 염료고분자에 의해 흡수된다.
- [그림3]과 같이 염료분자는 태양광 흡수에 의해 전자-홀 쌍을 생성하고, 전자는 반도체 산화물의 전도띠로 주입된다.
- 반도체 산화물 전극으로 주입된 전자는 나노입자간 계면을 통하여 투명 전도성 막으로 전달되어 전류를 발생시킨다.
- 염료 분자에 생성된 홀은 산화-환원용 전해질 용액에 의해 전자를 받아 원래 상태로 환원된다.
- [그림4]과 같이 이 때 사용되는 전해질은 주로 /에 의해 상대전극으로부터 전자를 받아 염료에 전달하는 역할을 담당한다.

참고자료

· 없음