내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

염료감응 태양전지 고찰

전문가 제언: ○ 화석연료의 고갈과 지구 온난화에 대한 대책이 전 세계적으로 시급한 연구과제가 되고 있다. 일찍이 상업화된 실리콘 태양전지는 고가로 인해 박막의 경제적인 여러 태양전지가 개발되고 있다. 이중 CdTe 및 CIGS 태양전지는 이미 화석연료계의 발전비용에 근접하며 고효율을 보이고 있으나 원료의 희귀성이나 환경상의 염려가 있다.

○ DSSC는 저렴한 재료비, 용이한 가공성 그리고 환경 상 문제가 없어 건물일체형 응용 등에 기대가 크다. DSSC의 변환효율은 기대보다 아직 낮아 실용화 여부가 검증단계에 있다. 1㎠ 이상에서 변환효율이 10.4~11% 수준이고, 현재 100㎠ 정도에서 모듈 효율이 6~8%로 열화문제가 있는 비정질 실리콘 태양전지의 단일 셀과 동급이다. 탠덤 셀에서 변환효율 15%를 실험실적으로 얻었고, 이의 개선연구가 활발하다.

○ 이제는 고효율, 내구성 향상, 경제적 대 모듈 제작 등이 연구의 초점이 되고 있다. 액체 전해질의 누액이 준고상 전해질 DSSC의 연구를 심화시켜 많은 개선 연구가 보고되고 있다. 최근 아크릴로니트릴-초산비닐 공중합체 겔화제를 이용한 고분자 겔 전해질(PGE)에 의해 변환효율 8.34%가 보고되었다. 이 효율은 액상 셀의 97%이며, 준고상 전해질 DSSC에서 최고 기록이다.

○ 이 글에서 DSSC의 실용적 개발자인 M. Graetzel 교수, 염료개발의 주인공인 Md.K. Nazeerudin 등은 현 DSSC 기술을 기초부터 요약 설명하고, 특히 루테늄계 착체 염료기술 진보에 중점을 두고 있다. 현재 최고 인기 염료인 N3의 단점과 그 개선을 위한 착체의 소수성화, 분자소광계수의 향상, 슈퍼 착제, 고리금속화 착체 등의 최신 기술개발 현황을 소개하고 가까운 미래에 12% 효율 향상 기대를 피력하고 있다.

○ 한국은 세계 최고급 변환효율을 달성한 KIST, ETRI 그리고 KRICT 등의 연구기관, 산업계의 코오롱, 삼성SDI 등의 연구 활동이 활발하다. 염료와 같은 정밀화학 연구는 뒤지나, 2010년 6월 Graetzel 교수와 함께 달성한 고가의 합성염료 대신에 값싼 무기반도체 나노입자를 발광재료로 연구한 KRICT의 석상일 박사 팀의 연구는 세계적인 업적이다.

저자: Md. K. Nazeeruddin et al
자료유형: 학술정보