초록

-본 연구과제에서는 자기조립 광결정 구조를 염료감응형 태양전지에 적용시켜 광전 전환 효율을 향상시키기 위해 소재 개발 및 전극, 단위셀 제작 연구를 수행하였음.
-요소기술 중, $TiO_{2}$ 나노입자 및 PS 희생입자 등의 기본소재를 계획대로 성공적으로 합성하였으며 또한 효율적인 전극 코팅법 개발에 성공하여 단위전지에 적용하여, $TiO_{2}$ 함량 대비 효율 향상을 확인하였음.
-본 연구과제의 성공적인 연구결과는 해외논문 5편, 특허 2편의 결과물로 증명 되었음.

Abstract ▼

The effect of the presence of a photonic crystal on the optical absorption and the cell performance of dye-sensitized solar cells will be theoretically and experimentally investigated The dye sensitized (DSSC) solar cell is an attractive, low cost, alternative to the traditional solid state solar ce

The effect of the presence of a photonic crystal on the optical absorption and the cell performance of dye-sensitized solar cells will be theoretically and experimentally investigated The dye sensitized (DSSC) solar cell is an attractive, low cost, alternative to the traditional solid state solar cell. However, DSSC’s suffer from lower efficiencies and long term stability problems. Efficiency problems arise from charge recombination/transport problems and low optical density inside the cell.
The optical density issue can be addressed by the use of photonic crystals. Our work involves replacing the tradition nanocrystalline $TiO_{2}$ layer with a $TiO_{2}$ inverse opal photonic crystal. The spectral response of dye sensitized solar cells can be significantly enhanced by manipulating light using nanoparticle assembly to produce photonic crystals. This idea of coupling a photonic crystal to a DSSC for enhanced absorption has been explored before.
However, our project differs from previous work because we will be utilizing frequencies of light within the high energy bands of the photonic crystal. Different configurations in which a colloidal crystal can be implemented in such devices are modeled, and their absorbances compared.
This approach guide a promising strategy to efficiently improve the output of DSSCs, and would be of great significance for DSSC applications and solar energy exploitation. The novel photoelectrode based on the photonic crystal is expected to create new opportunities for further light enhancement via photonic-bandgap engineering by the variation of colloidal template diameter and by shifting the absorption wavelength of the photosensitizer in photovoltaic and photoelectrochemical cells.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 보고서 요약서 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목 차 ... 7
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 8
• 1절. 연구개발 목표 및 평가의 착안점 ... 8
• 2절 연차별 세부연구목표 ... 8
• 제2장 국내외 기술개발 ... 9
• 2-1절. 태양전지 기술 분야 ... 9
• 2-2절. 광결정 기술 분야 ... 11
• 2-3절. 광결정 태양전지 기술분야 ... 12
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 15
• 3-1절. 연구범위 및 연구수행 방법 ... 15
• 3-2절. 연구수행 내용 및 결과 ... 17
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 38
• 4-1절. 연구평가의 착안점 및 척도 및 달성내용 ... 38
• 4-2절. 연구개발목표의 달성도 ... 39
• 4-3절. 관련분야에의 기여도 ... 39
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 40
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 41
• 제7장 연구시설ㆍ장비 현황 ... 42
• 제8장 참고문헌 ... 43