[논문]<tex> $TiO_2$</tex> 광전극 paste의 구성 물질 함유량에 따른 염료감응 태양전지의 효율변화

류경진; 송상우; 이경주; 김지홍; 문병무

[국내논문] $TiO_2$ 광전극 paste의 구성 물질 함유량에 따른 염료감응 태양전지의 효율변화
Effects of $TiO_2$ electrode paste components on conversion efficiency of dye-sensitized solar cells 원문보기

류경진 (고려대학교) , 송상우 ((주)티모 테크놀로지) , 이경주 ((주)티모 테크놀로지) , 김지홍 (고려대학교) , 문병무 (고려대학교)

The effects of paste components on the properties of porous $TiO_2$ film electrodes prepared through screen-printing technique were investigated in order to efficiently control and optimize the main fabrication step of the dye-sensitized solar cells (DSC). The screen-printed porous $TiO_2$ films were characterized by ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM), and applied as a part of the DSC for the energy conversion. The fabricated DSC were evaluated by a solar simulator. The experimental results indicate that the microstructural characteristics of the printed films and the performances of the DSC are dependent on the paste compositions. As a result that the efficiency of DSC prepared by manufactured paste was 0.5%~1% higher than existing paste.

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문제 정의

을 표면에 菩착시켜야 하고, 이로 위해 높은 비표면적을 지닌 나노다공성 입자가 요구된다. 본 논문에서는 screen printing용 TiO₂ pastel 제작하여 염료감응 태양전지를 제작하였다. 고晝윪의 paste 제작을 위해 paste구성 물질의 함유량을 조절하였고 상용화된 paste와 에너지변환 養뮽을 비교해 보았다.

제안 방법

본 논문에서는 screen printing용 TiO₂ pastel 제작하여 염료감응 태양전지를 제작하였다. 고晝윪의 paste 제작을 위해 paste구성 물질의 함유량을 조절하였고 상용화된 paste와 에너지변환 養뮽을 비교해 보았다.
전자가 잘 이동할 수 있도록 TiO₂ 입자를 연결시켜 주는 bindei■로 Ethylcelh血se와 PEG20000를 사용하여 SEM 이미지를 비교해 보았을 때 PEG20000가 Ethylcelhilose보다 bindei로써 적합함을 확인하였다. solvent로 에탄올을 사용하여 solution상태의 binder을 paste제작과정에서 첨가하였고, s이vent내 PEG20000함유량을 1% 5%, 10%로 조절하여 제작하였다. SEM 이미지를 통해 PEG20000함유량 10%일 패 TiO₂ 입자들의 pore현상이 가장 뚜렷함을 확인하였다.

대상 데이터

TiOz paste를 제작하기 위해 분산제 역할을 하는 4-hydroxy benzoic acid와 binder 역할을 하는 Ethylcell미ose, PEG20000를 사용하였다.

성능/효과

가장 적었다. 최적의 4-hydroxy benzoic acid의 함유량이 존재하여 이보다 적은 양이나 많은 양을 함유 했을 해 TiO₂ 입자간 응집이 발생되고 염료의 흡착 자리도 적게 되어 에너지 변환萱율이 낮아짐을 확인하였다. 전자가 잘 이동할 수 있도록 TiO₂ 입자를 연결시켜 주는 bindei■로 Ethylcelh血se와 PEG20000를 사용하여 SEM 이미지를 비교해 보았을 때 PEG20000가 Ethylcelhilose보다 bindei로써 적합함을 확인하였다.
최적의 4-hydroxy benzoic acid의 함유량이 존재하여 이보다 적은 양이나 많은 양을 함유 했을 해 TiO₂ 입자간 응집이 발생되고 염료의 흡착 자리도 적게 되어 에너지 변환萱율이 낮아짐을 확인하였다. 전자가 잘 이동할 수 있도록 TiO₂ 입자를 연결시켜 주는 bindei■로 Ethylcelh血se와 PEG20000를 사용하여 SEM 이미지를 비교해 보았을 때 PEG20000가 Ethylcelhilose보다 bindei로써 적합함을 확인하였다. solvent로 에탄올을 사용하여 solution상태의 binder을 paste제작과정에서 첨가하였고, s이vent내 PEG20000함유량을 1% 5%, 10%로 조절하여 제작하였다.
solvent로 에탄올을 사용하여 solution상태의 binder을 paste제작과정에서 첨가하였고, s이vent내 PEG20000함유량을 1% 5%, 10%로 조절하여 제작하였다. SEM 이미지를 통해 PEG20000함유량 10%일 패 TiO₂ 입자들의 pore현상이 가장 뚜렷함을 확인하였다.
제작된 screen printing용 paste로 염료감응 태양전지豊 제작하여 상용화된 paste로 제작된 염료감응 태양전지와 에너지 변환효율을 비교한 결과 제작된 paste로 만든 염료감응 태양전지가 0.5%~1%정도의 높을 萱유을 보였다. 이랄 통해 TiO₂ 광 전극 paste 의 제조 시 구성뭃질의 함량이 표면현상, 염료 흠착량과 에너지 변환효윰에 밀접한 관계가 있으며 최적의 페이스트 조성비를 찾음으로써 에너지 변환 효율을 증가시킬 수 있는 것을 확인하였다.
5%~1%정도의 높을 萱유을 보였다. 이랄 통해 TiO₂ 광 전극 paste 의 제조 시 구성뭃질의 함량이 표면현상, 염료 흠착량과 에너지 변환효윰에 밀접한 관계가 있으며 최적의 페이스트 조성비를 찾음으로써 에너지 변환 효율을 증가시킬 수 있는 것을 확인하였다.

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