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문제 정의
- 염료는 잃은 전자를 산화환원용 전해질 용액으로부터 공급받아 원래의 저에너지 상태(안정상태)로 돌아가게 되는데, 이 때 사용되는 전해질은 iodide/ tri -iodide 쌍으로써 산화환원 작용을 하는 역할을담당한다 여기서 상대전극에 코팅되는 백금층은 입사광의 반사율을 높임과 동시에 염료감응형태양전지의 매커니즘에 있어 전기화학적 촉매작용을 한다. 본 연구는 상대전극에 코팅되는 백금층의 두께를 변화시킬 때 염료감응형 태양전지의특성 변화에 대해 연구했다. 백금 박막의 두께는 lOOnm 이상이 되면 염료감응형 태양전지의 효율에 그다지 영향을 미치지 못 한다는 기존 연구결과가 발표되었으나4)본 연구는 백금층의 두께가 입사광의 반사율과 촉매작용에 영향을 줄 수있다고 예상했다.
- 2) 하지만 염료감응형 태양전지는 아직까지 효율 면에서 결정질 실리콘 태양전지에미치지 못 하고 있어 꾸준한 연구, 개발이 필요한 실정이다. 본 연구는 이와 같은 흐름에 발맞추어 염료감응형 태양전지의 효율 개선에 초점을두었다. 염료감응형 태양전지는 투명전극, 나노입자의 다공질 Ti02, 염료고분자충으로 구성된광전극과 투명전극과 백금(Pt)층으로 구성된 상대전극, 그리고 두 전극 사이를 산화환원용 전해질 융액으로 채우고 있는 샌드위치형 기본 구조를 갖는다.
- 본 연구에서는 염료감응형 태양전지의 구성요소 중 입사광의 반사 효과 및 전기화학적 촉매작용을 하는 상대전극의 백금 박막충의 변화에 따른 전지의 특성을 다루었다. 염료감응형 태양전지의 특성상 백금 박막층이 두꺼워질수록 거울 효과가 증대되어 출력이 향상될 것으로 예상했으나 거울 효과는 약 3분의 sputtering, 즉, 150nm 의 두께까지 유효했고 이후로는 sputtering 시간이 길어질수록 백금층의 전기화학적 촉매 작용이 저하됨과 동시에 전해질과 투명전극 사이의 전자의 원활한 흐름을 방해하는 막으로 작용하게 되어 효율이 저하된다는 결과를 얻었다.
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