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[국내논문] ZnO 나노분말을 이용한 염료감응형 태양전지
Dye-sensitized solar cell using ZnO nano-powder 원문보기

한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1, 2004 July 05, 2004년, pp.336 - 339  

김현주 (한국전기연구원 전자기소자연구그룹) ,  이동윤 (한국전기연구원 전자기소자연구그룹) ,  송재성 (한국전기연구원 전자기소자연구그룹) ,  구보근 (한국전기연구원 전자기소자연구그룹)

초록
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근래에 $TiO_2$를 이용한 염료감응형 태양전지에 대한 연구가 많이 진행되어 이미 실용화 단계에 이르고 있다. 그러나, 이러한 $TiO_2$를 이용한 태양전지 효율이 한계에 이르러 이를 향상시키기 위한 노력이 다방면에서 이루어지고 있다. 이에 본 연구에서는 넓은 밴드갭 직접형 반도체재료로서, 전기적, 열적, 광학적, 촉매 특성이 우수하고, 압전성이 크고 광투과성 및 형광성이 매우 우수하여, 현재 여러 전자사업 분야에서 사용될 뿐아니라, 태양전지분야에서도 최근 관심이 증대되고 있는, ZnO를 이용하여 $TiO_2$ 대체 전극재로서의 가능성을 고찰하였다. ZnO 슬러리는 유계 방법을 이용하여 제조하였고, 막은 닥터 블레이드(doctor blade)법에 의해 TCO 위에 형성되었다. 원료 분말 및 막의 형상은 FE-SEM에 의해 확인되었다. 형성된 막은 다양한 조건에서 소결하여, 최종적으로 샌드위치형 염료감응형 셀을 제조한 후 효율을 측정 비교하여 태양전지의 활성 전극 재료로서 적정한 ZnO 조건을 예측할 수 있었다.

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문제 정의

  • 본 연구에서는 염료감응형 태양전지의 활성 전극으로 일반적으로 사용되고 있는 TiO2를 대체할 재료로서, 현재 관심의 대상이 되고 있는 나노 다공잘 ZnO 반도체 전극을 이용한 염료감응형 태양전지를 제작하고, 그 특성을 측정하였다.
  • 있다[4]. 이에 본 연구에서는 다양한 전극 재료들 중에서 wide 밴드갭 직접형 반도체재료로서, 전기적, 열적, 광학적 특성뿐만 아니라, 압전성이 크고 광투과성 및 형광성이 매우 우수한 이점을 가지고 있어, TiO2 활성 전극의 대체전극으로 관심의 대상이 되고 있는 ZnO를 이용하여 나노 구조의 ZnO 막을 형성하고 셀을 제조하여 그 특성을 관찰하고, 태양전지의 활성전극 재료로서 활용 가능성을 조사하였다.
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