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제안 방법
- 이 때 25, 60 그리고 100 ㎛의 surlyn film으로 두 기판의 간격을 조절하였다. Surlyn film이 고정된 광전극 기판 위에 상대전극 기판의 전해질 주입구의 위치가 surlyn film의 내부를 벗어나지 않도록 상대전극 기판을 정렬하여 클램프로 고정하였다. 고정된 두 기판을 hot plate 온도 125˚C에서 3분 동안 가열하여 surlyn film과 두 기판을 결합하였다.
- Tape casting layer를 달리하여 doctor blade 방식으로 성막 후 소성하여 형성된 Pt 상대전극의 표면을 FE-SEM (JEOL, JSM-6700F)을 이용하여 측정하였으며, 측면은 SEM (TESCAN, Vega II LSU)을 사용하여 측정하였다. 그 결과를 그림 4에 나타내었다.
- Tape casting 작업 시 0.25 cm2 활성영역 (active area)의 TiO2 광전극 형성을 위해 활성영역 이외의 FTO glass 표면에 tape casting하였다. Doctor blade 방식으로 TiO2 paste를 성막 후 실온에서 30분 동안 leveling하였다.
- 세척된 FTO glass를 질소 blowing하여 건조하였다. 건조된 FTO glass에 TiO2 광전극을 형성하기 위하여 50 ㎛ 두께의 tape으로 tape casting 후 doctor blade 방식으로 TiO2 paste를 성막하였다.
- 고정된 두 기판을 hot plate 온도 125˚C에서 3분 동안 가열하여 surlyn film과 두 기판을 결합하였다. 결합된 두 기판을 상온까지 자연 냉각 시킨 후 상대전극 기판 제작 시 가공한 전해질 주입구를 통해 전해질을 주입하고 주입구를 밀봉하여 전해질이 흘러나오지 않도록 하였다. 실제 제작된 DSSC의 사진은 그림 3과 같다.
- 광전극 기판과 상대전극 기판 사이에 위치한 surlyn film 두께는 25, 60, 100 ㎛ 두께의 surlyn film을 60, 85, 100, 160, 200, 300, 그리고 400 ㎛의 두께로 만들어 DSSC를 제작하였다. 제작된 DSSC의 두 기판사이 간격을 SEM으로 측정한 결과를 그림 7에 나타내었으며, 그 결과를 표 2에 표시하였다.
- 상대전극 형성에는 투명한 Pt paste (Platisol T, Solaronix)를 사용하였다. 광전극 기판과 상대전극 기판의 결합 및 sealing 재료로 surlyn film (Solaronix)이 사용되었으며, 두 기판 사이 간격에 주입된 전해질은 아세토니트릴 기반의 전해질 (acetonitrile base electrolyte 0.1 M LiI, 0.6 M DMPII, 0.05 M I2, 0.5 MTBP)을 사용하여 DSSC를 제작하였다. DSSC의 제작 과정을 요약하여 나타내면 그림 1과 같으며, 제작된 DSSC의 구조를 그림 2에 나타내었다.
- 광전극 기판인 FTO glass의 표면에 유기물 제거를 위해 아세톤으로 5분 동안 초음파 세척하였으며, 무기물 및 기타 이물질 제거를 위해 에탄올과 D.I water로 각각 5분 동안 초음파 세척하였다. 세척된 FTO glass를 질소 blowing하여 건조하였다.
- 광전극과 상대전극 두 기판의 결합을 위해 surlyn film을 앞서 제작된 광전극 기판의 활성영역 가장 자리에 위치시켜 고정하였다. 이 때 25, 60 그리고 100 ㎛의 surlyn film으로 두 기판의 간격을 조절하였다.
- 이때 광전극과 상대전극 두 기판 사이 간격이 좁을 경우 광전극과 상대전극이 서로 단락되어 태양전지로서 동작하지 않게 된다 [31]. 그러므로 두 기판사이 간격의 조절을 위해 sealing 재료의 두께를 달리하여 DSSC 제작 후 이에 따른 전기적 특성 및 효율을 측정, 비교하였다.
- 본 실험에서는 tape casting 두께를 달리하여 FTO glass에 성막되는 Pt paste 양을 변화시켜 제작된 DSSC의 전기적 특성 및 효율을 측정, 비교하였다. 또한 sealing 재료의 두께를 변화시켜 광전극 기판과 상대전극 기판의 간격을 달리하여 제작된 DSSC의 전기적 특성 및 효율을 측정, 비교하였다.
- 본 실험에서는 tape casting 두께를 달리하여 FTO glass에 성막되는 Pt paste 양을 변화시켜 제작된 DSSC의 전기적 특성 및 효율을 측정, 비교하였다. 또한 sealing 재료의 두께를 변화시켜 광전극 기판과 상대전극 기판의 간격을 달리하여 제작된 DSSC의 전기적 특성 및 효율을 측정, 비교하였다.
- 본 연구에서는 DSSC 산화, 환원반응의 중요한 역할을 하는 상대전극 제작 시 Pt paste를 doctor balde 방식으로 FTO glass에 두께를 달리하여 성막 후 열분해하였다. 제작된 Pt 상대전극을 이용하여 DSSC를 제작 후 전기적 특성 및 효율을 측정, 비교하였다.
- 상대전극 형성에 사용된 FTO glass 기판에 액체 전해질 주입을 위해 직경 0.75 mm의 주입구를 천공 (Dremel 300, Bosch)하였다. 전해질 주입구를 천공한 FTO glass를 광전극 기판 제작에서와 같은 방법으로 아세톤, 에탄올, D.
- 세척된 FTO glass를 질소 blowing 후 hot plate 온도 40℃에서 2분 건조하였다. 상대전극의 형성은 FTO glass 기판에 성막되는 Pt paste의 양을 조절하기 위하여 1, 2, 3, 4 그리고 5 layer로 tape casting하였다. Tape casting 후 doctor blade 방식으로 Pt paste를 성막하였다.
- 광전극과 상대전극 두 기판의 결합을 위해 surlyn film을 앞서 제작된 광전극 기판의 활성영역 가장 자리에 위치시켜 고정하였다. 이 때 25, 60 그리고 100 ㎛의 surlyn film으로 두 기판의 간격을 조절하였다. Surlyn film이 고정된 광전극 기판 위에 상대전극 기판의 전해질 주입구의 위치가 surlyn film의 내부를 벗어나지 않도록 상대전극 기판을 정렬하여 클램프로 고정하였다.
- 제작된 DSSC의 효율을 solar cell test system (Newport Stratford, No. 91192 1 kW)으로 측정하였다. AM 1.
- 본 연구에서는 DSSC 산화, 환원반응의 중요한 역할을 하는 상대전극 제작 시 Pt paste를 doctor balde 방식으로 FTO glass에 두께를 달리하여 성막 후 열분해하였다. 제작된 Pt 상대전극을 이용하여 DSSC를 제작 후 전기적 특성 및 효율을 측정, 비교하였다.
대상 데이터
- 3. A 0.25 cm2 size of fabricated DSSC unit cell.
- DSSC 제작에서 두 전극의 제작에 사용된 기판은 fluorine tin oxide (이하 FTO라 칭함) glass이며, 가로, 세로 길이는 각각 20 mm, 두께는 2.2 mm, 면저항은 7 Ω/□이다. 광전극 형성을 위해 상용 TiO2 paste(Ti-nanoxide paste, particle size 100 ± 20 nm, Tera Korea)를 사용하였으며, N719 염료(cis-diisothiocyanato–bis(2,2’-bipyridyl-4,4’-dicarboxylato) ruthenium(II) bis-tetrabutylammonium 0.
- 광전극 형성을 위해 상용 TiO2 paste(Ti-nanoxide paste, particle size 100 ± 20 nm, Tera Korea)를 사용하였으며, N719 염료(cis-diisothiocyanato–bis(2,2’-bipyridyl-4,4’-dicarboxylato) ruthenium(II) bis-tetrabutylammonium 0.5 mMol)를 사용하였다.
- 5 mMol)를 사용하였다. 상대전극 형성에는 투명한 Pt paste (Platisol T, Solaronix)를 사용하였다. 광전극 기판과 상대전극 기판의 결합 및 sealing 재료로 surlyn film (Solaronix)이 사용되었으며, 두 기판 사이 간격에 주입된 전해질은 아세토니트릴 기반의 전해질 (acetonitrile base electrolyte 0.
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