반도체 나노 입자에 증감제를 부착시키기 위한 연결자(Linkers for anchoring sensitizers to semiconductor nanoparticles)

전문가 제언

□ 향후 태양 전지, 사진 시스템, 정전 복사기, 디스플레이 등에 사용될 수 있는 소재로서 반도체 나노 입자 표면에 색소를 관증감제로 반도체 표면에 화학 결합시켜서 물리적으로 흡착 시킨 것에 비해 안정성 증가, 탈락 방지, 균일한 분포, 색소와 반도체의 분자궤도에 전자 커플링을 강화 시켜 전자 주입을 증대 시키는 방향으로 연구가 활발히 되고 있다. 반도체 표면에 공유 결합을 시키기 위해 증감제에 phosphonate기 또는 carboxylate기 같은 부착기를 붙인다. 이 리뷰는 색소를 반도체 표면에 연결하는 연결자에 관한 것으로 연결자를 잘 디자인함으로서 지금까지 불확실성이 많은 이 분야에 다음과 같은 체계적인 연구가 가능하다.

○ 메커니즘 연구에 유기 연결자가 모델 화합물이 될 수 있다. 즉 광 에너지 전환 장치를 개량하기 위해서는 색소와 반도체 계면에서의 전자 주입, 전자 재결합을 잘 이해해야 한다. 그러므로 잘 디자인 된 모델 화합물이 필요하다.

○ 강직한 다리로 색소와 반도체 표면과의 거리와 각도를 체계적으로 조절 할 수 있다. 이로서 거리, 각도 의존성을 연구 할 수 있다. 다리의 구조와 불포화도를 변화시켜 발색단의 성질을 조절할 수 있다.

○ 부착 면이 넓은 연결자는 색소의 응집을 막을 수 있다. 방향족 탄화수소, phthalcyanines, porphyrins 계통의 색소들은 많이 부착 시킬 경우 응집이 일어나서 전자의 에너지 준위가 달라지고, 기저 상태와 여기 상태의 간섭이 일어 날 수 있다. 연결자의 부착면적을 크게 디자인해서 발색단 간의 거리를 유지 시키면 색소의 응집을 막아 이런 부작용을 막을 수 있다.

□ 이 리뷰에서는 연결자가 유연한 것, 강직한 것, 세발을 가진 것, 연결자의 길이 변화 등을 다루었다. 색소는 전자 주게로 반도체는 전자 받게로서 전자 이동에 미치는 연결자의 영향을 다루었으나 아직 결론을 내기에는 시기상조이다. 이 분야는 아직 연구 초기 단계로서 좀 더 체계적인 연구가 필요하다.

저자

Galoppini, E

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2004

권(호)

248(13-14)

잡지명

Coordination Chemistry Reviews

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1283~1297

분석자

박*진

분석물

• 반도체 나노 입자에 증감제를 부착시키기 위한 연결자.pdf [192,379 byte]

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