색소증감 태양전지에 관련된 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo Simulations on the Dye-sensitized Solar Cells)

전문가 제언

□ 급속한 산업화에 의한 전 지구적 환경 파괴로부터 이는 보존하고, 고갈되어 가는 석유와 석탄과 같은 화석에너지를 대체하기 위하여 무한하고 깨끗한 자원인 태양에너지의 이용을 전 지구적인 차원에서 적극적으로 추진되고 있다. 특히 21세기에 크게 발전할 것으로 기대되는 정보통신 분야에서 요구되는 소규모의 휴대용 전원으로 태양전지의 개발은 시대적 요구이다. 단위면적당의 에너지량이 적은 태양광 에너지를 실용적인 의미를 갖는 에너지원으로 하기 위해서는 태양광 에너지의 수집에 효율성을 높여야 하며 이를 달성하기 위한 수단으로 색소증감 태양전지의 개발의 추진은 색소를 포함하는 티타니아계에 대한 이론화학적 기초 연구가 절실히 요구된다.

□ 본고는 색소증감 태양전지를 개발하기 위한 기초 및 연구방법을 소개하는데 그 가치가 있으며, 이론화학적 기초 연구로써 몬테카를로 시뮬레이션을 연구를 소개한 것이다. 몬테카를로 시뮬레이션은 확률에 지배되는 소 과정을 무한하게 시행하여 통계 및 평균화함으로써 해답을 얻으려는 기법이다.

□ 색소증감 태양전지의 전극으로 사용되는 티타니아의 미결정 막 내에서 일어나는 미립자에 의한 광 산란, 전자 확산 및 증감색소 산화체와의 전자 재결합 과정 등의 동역학적 문제에 대한 해답을 얻고자 현재 활발하게 연구가 진행되고 있는 연구 결과 중에서 계산기 내에 가상적 태양전지를 제작하고, 전지 내부의 전자 또는 광자의 움직임을 추적함으로써 전지의 동작을 시뮬레이션하여 이론화학적으로 자연 현상을 용이하게 이해하는 데 큰 도움을 줄 수 있다. 그러므로 에너지 자원이 부족한 우리나라는 이러한 과제에 본격적인 연구가 필요하다. 최근 급격하게 향상되고 있는 계산기 능력을 고려할 때 이 기법은 앞으로 더욱 넓은 분야에 응용될 수 있는 유용한 수단이 될 것이다.

저자

Akira Usami ; Osamu Kitao

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2005

권(호)

34(1)

잡지명

Fine chemical(E402)

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

40~51

분석자

마*일

분석물

• 색소증감 태양전지에 관련된 몬테카를로 시뮬레이션.pdf [187,456 byte]

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