인하대 PEMFC, DSSC 예비보고서

소개

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
PEMFC의 성능 측정을 통하여 분극 곡선을 그려보고, 전기화학적 의미를 알아본다.
직접 염료감응 태양전지를 제작 해보고, 성능 평가를 통해 태양전지를 이해한다.

2. 실험 이론
<PEMFC>
A. 연료전지의 정의와 기본원리, 구조 (PEMFC 외 종류 간략히)
① 정의
천연 가스나 메탄올의 연료 등으로부터 얻은 수소와, 대기 중의 산소가 가진 화학적 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전기 화학적 장치이다.
② 기본원리 및 구조
기존의 배터리와 달리 전지 자체 내부에는 활물질이 없고, 외부에서 활물질을 계속 공급하면, 연속적으로 화학에너지를 전기에너지로 직접 변화시키는 발전 시스템이다. 전해질 양측에 비소모성의 다공질 전극을 접촉시키고 양극에는 활물질로 하는 연료인 수소 또는 수소를 제공할 수 있는 물질, 음극에서는 산화제인 산소 또는 공기를 각각 공급함으로써 하나의 전지를 구성할 수 있다.
Anode (-) : H2 → 2H+ + 2e-
Cathode (+) : 1/2O2 + 2H+ + 2e- → H2O
Overall : H2 + 1/2O2 → H2O
③ 연료전지의 종류
연료전지는 연료의 작동온도나 전해질의 종류, 상태 등 다양한 기준에 따라 분류할 수 있다.
아래는 몇 가지 종류에 해당하는 연료전지이다.

(1) 저온형 연료전지
저온형은 대개 200°C 정도까지의 낮은 온도에서 작동하는 연료전지로, 상대적으로 취급이 편리해서 이동체에 탑재하거나 온사이트(On – site)형의 연료전지로 쓰인다.
a) 인산형연료전지(PAFC)
탄화수소를 수증기로 개질하여 얻은 수소를 연료로, 고농도 인산을 전해질로 이용한 전지이다.
b) 알카라인 연료전지(AFC)
미국 우주 개발계획에 따라 우주선 내의 전력과 물 공급을 목적으로 개발, 실용화된 첫 번째 연료전지이자 가장 오랫동안 사용된 연료전지이다. 전해질은 KOH 알칼리 수용액을, 전극은 비-귀금속을 촉매로 사용한다.
c) 고체고분자형 연료전지(PEMFC)
(B. PEMFC의 정의와 특징에서 자세히 다룰 것이다.)

참고자료

· http://thesolarized.blogspot.kr/2011/12/solar-cells-panel-explained.html
· http://www.ni.com/white-paper/7230/ko/
· http://www.ftexploring.com/solar-energy/air-mass-and-insolation2.htm
· http://plasticphotovoltaics.org/lc/lc-polymersolarcells/lc-how.html
· http://dongascience.donga.com/news.php?idx=20926
· https://www.laserfocusworld.com/articles/2009/05/photovoltaics-measuring-the-sun.html
· 재료전기화학, 이철태 저, 단국대학교출판부
· 태양전지 개발동향 및 향후 전망, 이재형 저, 한국정밀공학회지 25(10), 2008, p7 ~22
· 연료전지공학, Colleen S.Speigel 저, 김용태 역, 홍릉과학출판사
· 태양전지공학, 이준신, 김경해 공저, 도서출판 그린
· 신재생에너지 수소연료전지의 기술개발 동향, 여국현 연구원, 한국생산기술연구원
· 태양광 분야의 최신 기술 동향 및 시장/정책 현황, 박철호, 녹색 기술 센터
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· 『Rhodium–Tin Binary Nanoparticle—A Strategy to Develop an Alternative Electrocatalyst for Oxygen Reduction』,
· Minjeh Ahn, In Young Cha, Jinwon Cho, Hyung Chul Ham , Yung-Eun Sung , and Sung Jong Yoo, ACS Catalyst