내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

알림마당

home

태양전지용 색소의 합성

전문가 제언: ○ 차세대 에너지원으로 태양전지가 기대를 모으고 있는 가운데 주지하는 바와 같이 실리콘 태양전지의 제조기술과 생산실적은 매우 높이 평가받고 있으나 아직 비용이 많이 든다는 점이 보급을 저해하고 있다. 유기재료를 사용하는 태양전지는 자원적인 제약이 적고 생산설비 비용이 비교적 낮은 것으로 기대되고 있어 최근 주목을 받고 있다.

○ 색소증감 태양전지에 사용되는 산화 티타늄은 비교적 큰 띠 간격을 갖는 반도체여서 자외선에 의해 들뜨게 되지만 가시광선에 대해서는 들뜨지 않는 투명한 재료이다. 투명한 산화물 반도체 전극을 색소로 변형하여 가시광선에 의해 들뜨게 된 색소분자에서 전극으로 전자가 이동하면서 전류로 변환된다. 전이금속 착물은 증감색소로 사용되고 있다.

○ 루테늄(Ⅱ) 폴리 피리딘 착물을 이용할 경우 전자전이 흡수대가 중요하다. 착물의 들뜬상태의 에너지 준위 LUMO는 주로 피리딘의 π* 준위에 의해 결정되고 바닥상태의 에너지 준위 HOMO는 주로 루테늄의 t2g 궤도함수 에너지 준위에 의해 결정된다. 착물 배위자의 공명구조를 고려하면 루테늄 착물의 LUMO와 HOMO의 에너지 준위를 조절할 수 있다. 착물의 구조를 잘 설계하면 태양광 에너지를 보다 효율적으로 이용할 수 있다. 착물의 증감색소는 광전변환에 큰 역할을 담당한다.

○ 색소증감 태양전지에서 광들뜸 색소에서 반도체로의 매우 빠른 전자 이동속도를 생각하면 증감제를 루테늄 착물로 한정할 필요는 없다. 금속원소를 포함하지 않는 유기색소는 오래전부터 개발되었지만 최근에 루테늄 착물색소에 필적하는 유기색소가 개발되었다.

○ 미래의 실용화가 기대되고 있는 색소증감 태양전지이긴 하지만 개발의 역사는 실리콘 등에 비해 대단히 짧다. 실용화를 위해서는 장치제작 과정의 확립과 동시에 전체 비용감소를 위한 고성능화가 필수이며 효과적인 광에너지 확보를 위해 색소의 역할은 크다. 흡수영역의 확대, 흡광계수의 증대 등을 실현한 고성능 색소분자의 개발이 요구되고 있다.

저자: Sugihara, H,
자료유형: 학술정보