무기화학실험 Preparation of-Dye-Sensitized Solar Cell 결과보고서

소개

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목차

1.Subject
2.Date & Section
3.Object
4.Theory
5.Result
6.Discussion
7.Reference

본문내용

Subject Preparation of-Dye-Sensitized Solar Cell
Date & Section
Object 천연 염료를 사용하여 TiO₂ filter를 만들어 solar cell을 만들어보고 그 위에 빛을 쏘아 성능을 측정해본다.
Theory 1. Sollar cell
Sollar cell은 태양에너지를 직접 전기 에너지로 변화시키는 반도체 소자를 말한다. 빛에너지가 전기에너지로 바뀌는 광기전 효과를 이용한 전기기구이며 광원이 주로 태양이기 때문에 태양전지라고 하지만, 인공의 빛으로도 작동하기 때문에 광전지라고도 한다. 빛을 쪼이면 전류, 저항, 전압과 같은 전기적 특성이 변화하는 기구를 통틀어서 광전 기구라고 하는데, 태양 전지도 이런 광전 기구 중 하나이다.
유기 태양전지는 탄소 기반의 전도성 광 흡수 유기재료를 사용하여 만든 태양전지를 말한다. 햇빛을 받으면 전자-정공 쌍을 잘 형성하는 재료를 전자 주개로 사용하고, 생성된 전자를 잘 뺏어오는 전자 친화도가 높은 재료를 전자 받개로 사용하며 이 둘을 접합시켜 놓는다. 유기 태양전지는 빛을 비추었을 때 전자 주개에서 전자-정공 쌍인 exciton이 생성된다. Exciton은 전자 주개 물질 내부를 돌아다니다가 전자 받개 물질과 부딪히는 순간 전자 정공 쌍이 분리된다. 계면에서 분리된 정공은 전자 주개 물질 내부를 흐르다가 (+) 전극을 통해 빠져나가고, 전자는 전자 받개 물질 내부를 흐르다가 (-) 전극을 통해 빠져나간다. 무기 태양전자는 실리콘 반도체 재료로 만든 태양전지로, PN 접합으로 이루어져 있다. P형 반도체와 N형 반도체를 접합하면 처음에는 N형의 풍부한 전자는 전자가 부족한 P형으로, P형의 풍부한 정공은 정공이 부족한 N형으로 이동한다.

참고자료

· Reference 권성렬 외 2명. 광전극 두께와 표면적 변형에 따른 DSSC의 효율 특성. 전기전자재료학회. 2014. 27(2):115-120
· 김도형. 나노입자 이산화티타늄 페이스트의 점도 변화에 따른 염료감응형 태양전지의 광전변환 효율특성 조사에 관한 연구. 호서대학교 대학원. 2013.
· 김준탁 외 1명. 염료감응형 태양전지에서 TiO2 반도체전극 표면의 다양한 overlayer 코팅에 따른 특성 연구. 한국표면공학회. 2009
· 이돈규 외 1명. 셀 면적 및 흡착시간에 따른 염료감응형 태양전지 특성에 관한 연구. 전지화학논문지. 2013. 61(4):595-600
· 정인수. 염료감응형 태양전지용 이산화티타늄 기반 페이스트 개발 및 광전극 구조개선 연구. 건국대학교 일반대학원. 2015.