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고분자
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DSSC
염료 감응 태양전지
[태양전지의 세대간 기술분류 및 특징]
염료 감응 태양전지
[10% 이상의 광변환 효율을 보이고 있는 해외 연구기관]
[대면적 DSSC 효율을 보고한 국외 기관 및 효율]
염료 감응 태양전지
염료(dye)
작업 전극 : 나노결정 소재 (TiO2)
상대 전극 : Pt, Au 등
전도성 기판 (TCO)
봉지제 (열경화성 접합제: Surlyn)
산화-환원 전해질(electrolyte) - 액체 전해질, 고체/준고체 고분자 전해질
[염료 감응 태양전지 구조]
[염료 감응 태양전지 구동 원리]
산화 환원 전해질화학적 안정, 점도 낮음염료 또는 전극의 반도체 재료 용해시키지 않음물 및 반응성이 있는 양성자성 용매 불가밀봉재료와 상용성이 있어야 증발 누출에 따른 손실 감소
염료 감응 태양전지
액체 전해질 - 장점: TiO2 입자 사이에 침투 수월 높은 에너지 변환 효율 (산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 움직임) - 단점: 전해질의 완전 밀봉이 어려움 전해질의 누수 및 용매 증발 (유해성, 장기 안정성 떨어짐) - 광변환 효율: ~12% (스위스 Gratzel 그룹)
[염료 감응 태양전지 구동 원리]
[TiO2 작업 전극층 SEM 이미지]
염료 감응 태양전지
고분자 전해질 (고체 및 준고체 전해질) - 장점: 장기 안정성 향상. - 단점: TiO2 작업 전극으로의 침투 어려움 (사슬 길이가 긴 고분자가 TiO2 막 사이로 침투 어려움) 낮은 이온 전도도 (고분자 전해질 본래의 저항) recombinaiton - 광변환 효율: ~8% (준고체 고분자 전해질), ~5% (고체 고분자 전해질) - 이온의 이동 - 고분자 사슬의 분절 운동에 의해 무정형 영역에서 일어남
[TiO2 작업 전극층 SEM 이미지]
[염료 감응 태양전지 구동 원리]
고분자 전해질
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2013.05.01
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