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NTIS 바로가기Korean chemical engineering research = 화학공학, v.57 no.1, 2019년, pp.111 - 117
정홍인 (대진대학교 생명화학부) , 유종렬 (대진대학교 생명화학부) , 박성호 (대진대학교 생명화학부)
This study proposed the fabrication and deposition of high purity crystalline
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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DSSC의 구성요소는 무엇인가? | 특히, 1991년 Gratzel 교수가 염료감응 태양전지(dye-sensitized solar cell, DSSC)의 작동전극에 TiO2를 적용하여 높은 효율과 환경 친화성, 그리고 가격적인 면에서의 장점을 보여주어 DSSC는 차세대 태양전지로 각광 받고 있다[1,2]. DSSC는 일반적으로 작동전극(working electrode), 상대전극(counter electrode), 염료(sensitizer) 및 전해질(electrolyte)로 이루어진다. 이 중 작동전극은 SnO2, ZnO, Fe2O3와 같은 넓은 밴드 갭을 갖는 전이금속 산화물들도 이용되지만 주로 TiO2가 이용되고 있다[3-5]. | |
DSSC의 주된 문제점은 무엇인가? | 이 중 작동전극은 SnO2, ZnO, Fe2O3와 같은 넓은 밴드 갭을 갖는 전이금속 산화물들도 이용되지만 주로 TiO2가 이용되고 있다[3-5]. DSSC의 주된 문제점으로 작동전극에 코팅된 나노입자에서의 전도성이나 나노입자와 전해질사이의 재결합 현상이다. 나노입자의 전도성을 향상시키고 전자와 홀의 재결합을 방지하기 위한 방법이 연구되고 있는데 밴드 갭이 다른 금속산화물의 사용[6]이나 1차원의 나노소자의 도입 등 이 있다[7-9]. | |
기존 페이스트 방식으로 제작된 작동전극이 오염물질에 노출되어 형성되는 트랩준위는 어떤 문제 현상을 유발하는가? | 기존 페이스트 방식으로 제작된 작동전극은 복잡한 공정을 거치면서 오염 물질에 노출되게 되고 이로 인한 불순물은 반도체 나노입자의 밴드 갭 내에 도핑 되어 트랩준위를 형성하게 된다. 이러한 트랩준위는 전달해야하는 전자를 포획함으로서 전도성 감소와 전자손실을 유발하게 된다[18]. 또한 반도체 나노입자로 전달된 전자가 작동전극으로 확산되지 못하고 전해질과 재결합하는 현상도 발생하게 된다. 반도체 나노입자 층으로 전자가 주입되는 속도(nano second)는 빠르지만 나노입자 층을 통과하는 확산속도(milli second)는 상대적으로 느리기 때문에 밴드 갭 내의 트랩준위는 확산되는 전자들을 포획하여 전해질의 I3 - 이온이나 염료의 HOMO로 재결합되는 현상이 발생하게 된다[13-17]. |
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