염료감응형 태양전지

소개

왜 태양전지인가. 그리고 왜 염료감응형태양전지인가.

목차

Ⅰ.서론 2

1. 태양전지의 필요성 2
2. 태양전지의 기본원리 및 종류 2
가. 결정질 실리콘 태양전지 3
1) 단결정 실리콘 태양전지 및 다결정질 실리콘 태양전지 4
나. 박막형 태양전지 4
1) 비정질 실리콘 태양전지 4
2) 미세결정질(마이크로결정질) 실리콘 박막형 태양전지 5
3) CIGS박막형 태양전지(Copper indium gallium selenide) 5
4) Cd-Te 박막형 태양전지(Cadmium Telluride) 5
5) 나노 태양전지 5
6) 유기 태양전지 6
다. 염료감응형 태양전지(DSSC) 6
3. 왜 3세대 태양전지인가 6

Ⅱ. 본론 8
1. 염료감응형 태양전지(DSSC) 8
가. 구조 및 재료 8
1) TCO(Transparent Conductive Oxide) : 투명 전도성 산화물 8
2) 반도체 전극재료(전하 이동층) 8
3) 염료고분자 9
4) 전해질 11
5) 전극 11
나. 발전방식 및 작동원리 11
다. DSSC 단위 셀 제작공정 12
라. 특징 및 장단점 13
1) 장점 13
2) 단점 14
마. 응용사례 14
1) 건물 일체형 태양광 발전 (Building Integrated PV,BIPV) 14
2) 투병전도막 플렉시블 기판 14

Ⅲ. 결론 15

※ 참고문헌 17

본문내용

Ⅰ.서론

1. 태양전지의 필요성
현대인들은 전기 에너지에 의존하며 살아가고 있지만 전기 에너지를 생산하기 위해 현재 우리가 사용하는 대부분의 에너지원은 석유, 석탄, 우라늄 등으로 한번 사용하면 다시 사용할 수 없는 원료이다. 문제는 이들 원료의 매장량에 한계가 있다는 것으로써 특히 현태 산업사회가 가장 많이 의존하고 있는 석유는 10~20년 안에 지금의 생산량의 지속적으로 감소하여 향후 50년 이내에 고갈의 위기에 있고 석유, 석탄과 같은 화석연료는 연소할 때 대기오염 물질을 배출하여 환경을 오염시킬 수 있다. 특히 이산화탄소는 대기 중에 축적될 경우 온실효과에 의한 지구 온난화를 초래하여 온도 상승, 해수면의 상승 등 자연 재앙을 야기하여 인류 미래에 심각한 문제를 일으킬 수 있다.
따라서 화석연료 사용을 줄여서 이산화탄소 배출량을 감소시켜야 하며, 태양에너지, 풍력, 수력과 같은 재생 가능한 에너지원(Renewable energy sources)으로 대체하는 노력을 기울여야 한다.

<중 략>

또한 다양한 반도체 산화물 전극을 도입할 수 있으며, 이에 따른 유기염료구조의 개선과 최적화를 통하여 고효율 및 환경오염 물질의 배출을 최소화 할 수 있다. 특히, 투명 태양전지의 제작이 용이하며 사용하는 염료구조의 다변화를 통하여 다양한 색상의 구현이 가능하여 새로운 용도 개발에 대한 가능성이 높다고 할 수 있다. 이에 따라 염료감응형 태양전지에 사용할 수 있는 여러 가지 반도체 산화물 전극에 대한 연구와 염료에 대한 연구가 진행 중에 있다. 한 예로 최근에는 반도체 산화물 전극으로 TiO2와 ZnO의 코어쉘 구조의 다중 나노튜브 광전극이 개발되었으며 이는 전통적인 나노입자 광전극에 비해 염료의 로드량과 입사광에 대한 광전극의 산란 효과를 뚜렷이 향상시켰다.
염료감응형 태양전지의 이용분야는 무궁무진 하지만 이동기기 보조 전원용, 의장성을 가지는 장식용, 유비쿼터스 정보기기전원 그리고 계산기, 시계, 장난감과 같은 실내 소형 가전제품 전기 에너지원 등의 분야에 먼저 적용될 것이라 전망된다.

참고자료

· 고체전해질 염료감응형 , 한국에너지기술연구원, 2008.12
· 나노태양전지/한국과학기술정보연구원/2003
· 이재형,"나노태양전지",한국해양정보통신학회지,제9권,1호
· 염료감응 태양전지/정혜순, 유재영/한국과학기술정보연구원/2009 TCI Report
· 염료감응형 태양전지 기술동향 및 시장전망(2009~2013)/Displaybank/2009
· 박남규 외 2명,"염료감응 태양전지의 기술개발동향", NANO WEEKLY 제 159호 2005)
· 박창걸 외3명,"태양전지 Ubiquitous 시대의 태양전지",한국과학기술정보연구원,2005
· Advances in crystalline silicon solar cell technology for industrial mass production, Tatsuo Saga, NPG Asia Mater. 2(3) 96-102 (2010)
· Solid-state dye-sensitized mesoporous TiO2 solar cells with high photon-to-electron conversion efficiencies (M. Gr?tzel. NATURE. 395, 583-585. 1998)