초록 ▼

1. High performance dye-sensitized solar cells with alkylpyridinium iodide salts in electrolytes
기존의 이미다졸륨 요오드 염에 비해 가격 경쟁력이 높은 피리디늄 요오드 염을 이온 전도도로서 염료 감응 태양 전지에 사용되었다. 본 연구에서는 피리디늄 요오드 염을 사용하여 기존의 이미다졸륨 요오드 태양전지와 매우 유사한 효율을 보이는 태양전지를 제작 할 수 있었으며, 몇 가지 다른 알킬 체인을 갖는 피리디늄 염을 사용하여 전해질을 최적화 함으로써 기존의

1. High performance dye-sensitized solar cells with alkylpyridinium iodide salts in electrolytes
기존의 이미다졸륨 요오드 염에 비해 가격 경쟁력이 높은 피리디늄 요오드 염을 이온 전도도로서 염료 감응 태양 전지에 사용되었다. 본 연구에서는 피리디늄 요오드 염을 사용하여 기존의 이미다졸륨 요오드 태양전지와 매우 유사한 효율을 보이는 태양전지를 제작 할 수 있었으며, 몇 가지 다른 알킬 체인을 갖는 피리디늄 염을 사용하여 전해질을 최적화 함으로써 기존의 전지에 비교할만한 결과를 가져 왔다.
2. A novel dye coating method for N719 dye-sensitized solar cells
염료 감응 형 태양 전지 (DSSCs)에서 염료 코팅은 루테늄 기반의 염료, 특히 N719, 염료 감응 형 태양 전지의 응용 프로그램에 대한 기본 염료가 적용되는 기존의 방법에서 몇 시간 이상이 걸림. 우리는 염료와 TiO₂의 나노 결정 표면 사이의 흡착 반응을 극대화 할 수 있는 새로운 코팅 시스템을 적용함으로 염료 코팅 시간을 3 분까지 단축 할 수 있었다. 에틸렌글리콜과 새로운 용매 시스템은 같은 저장 용매를 사용, 짧은 코팅 시간, 독성이 없는 물질 제조를 위한 쉬운 절차 등 많은 장점을 제공한다.
3. Highly interconnected ordered mesoporous carbon-carbon nanotube nonocomposites: Pt-free highly efficient, and durable counter electrodes for dye-sensitized solar cells
우리는 염료 감응 형 태양 전지 (DSSC)의 효율성과 염료 감응 형 태양 전지 (DSSC) 카운터 전극으로 뛰어난 장기 내구성을 백금처럼 보여 매우 상호 연결된 다공성 탄소-탄소 나노 튜브 나노 복합 재료의 제조를 하였다. 전반적으로, 우리는 OMCs의 기본 입자가 탄소 나노 튜브를 통해 서로 연결되어있어서 새, 해파리 모양의 나노 복합체, OMC-CNT를 보고 있다. OMC-CNT based 염료 감응 형 태양 전지는 백금 기반의 CE와 세포를 견줄 만 한 뛰어난 전지 효율을 보여주고 놀라운 안정성을 보였다.
4. N-type graphene induced by dissociative H2 adsorption at room temperature
그라핀 옥사이드를 카운터 전극에 사용하기 위하여 시작되었으나, 메탈의 종류를 바꾸어 가며 그라핀 옥사이드에 도핑을 시도함에 따라 그라핀 시트 간격이 변화되고 H2의 저장능력이 바뀌는 특성을 관찰할 수 있음
5. Fabrication of panchromatic dye-sensitized solar cells using pre-dye coated TiO₂ nanoparticles by a simple dip coating technique
이산화 티타늄 나노 입자 사전 염료 코팅의 적절한 방법 및 딥 코팅 기술의 손쉬운 접근은 전정 염료 감응 형 태양 전지 (DSSC)의 제조를 위해 채택되었다. 이중 레이어 광 산화전극은 이산화 티타늄 박막의 두 가지 층으로 구성되어 있는데, 이 층들은 N719 및 N749 염료로 개별적으로 감응한 후 연속적인 방법으로 TCO 기판에 코팅된다. 광범위한 흡수 스펙트럼은 근적외선 영역인 850 nm까지 얻어 졌고, 단일 태양 전지들의 양자효율 보다 더 높은 양자 효율이 측정되었다. 탠덤 셀은 7.1 %의 전체 변환 효율을 가진 단일 염료 감응형 태양 전지의 평균 개방 회로 전압 (V_OC의 = 0.79 V)를 보였다. 또한, 본 방법은 고온소결 공정을 필요로 하지 않으므로 유연성 전정 DSSCs의 제작에 적합 할 수 있다.
6. A study of TiO₂/Carbon black composition as counter electrode materials for dye-sensitized solar cells
염료 감응 형 태양 전지에 대한 I₃^- 환원의 촉매 능력을 최적화하기 위해 첨가량에 따른 TiO₂/carbon 블랙 나노 입자의 체계적인 접근 방법을 제시하였다. 특히, 최적화 된 카본 블랙에 40 나노 이산화 티타늄의 5:1 비율로 한 이산화 티타늄과 카본 블랙 전극을 사용한 전지가 7.4 %의 에너지 변환 효율을 나타내었으며 전기 임피던스 분광법과 순환 전압 전류 법 연구는 백금 상대 전극에 비해 낮은 저항을 보여준다.
7. Quaternary semiconductor Cu2FeSnS4 nanoparticles as an alternative to Pt catalyst (under review)
우리는 상대 전극으로 Cu₂FeSnS₄(CFTS)에 기반을 둔 N719 염료 감응 태양 전지를 보였다. 그 화합물을 위한 요소는 모든 지구상의 풍부하고 환경 친화적이다. CFTS을 사용한 염료 감응형 태양 전지의 전력 변환 효율은 5.6%로 AM1.5G (100 mW/cm²)에서 백금을 사용하여 염료 감응 형 태양 전지의 효율과 비교할 만 하였다. 요약하면, 우리는 촉매 효과를 상대 전극으로 사용 된 칼코게나이드 나노 입자,CFTS을 이용하여 저비용으로 Pt를 대체할 수 있을 것으로 보았다. 또한 이러한 화합물 칼코제나이드류를 통하여 염료 감응형 태양전지의 단가를 보다 저렴하고 상용화의 길을 앞당길 수 있을 것으로 보고 있다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 24
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 24
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 25
• Ⅲ. 연구성과 ... 27