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첨단기술정보

염료감응 태양전지의 유기산화환원 쌍을 위한 대극 촉매용 고효율 Mo2C 나노튜브

전문가 제언: 새로이 합성된 몰리브데넘 카바이드 나노튜브(Mo2C-NT)가 유기황화물 산화환원 쌍 재생에 놀라운 촉매활성을 보였다. Mo2C-NT를 상대전극(대극, CE)으로 사용한 염료감응 태양전지(DSC)는 높은 파워변환효율(PCE) 6.22%를 보였는데, 기존 백금촉매 CE를 사용한 DSC의 PCE 3.91%보다 훨씬 높다.

DSC의 관심이 나날이 증가하는데 이는 간단한 제조방법, 환경친화성, 투명성, 그리고 빌딩과 통합의 용이성과 같은 장점을 갖기 때문이다. 반도체, 염료와 같은 핵심 성분 외에 다른 두 성분, CE 촉매와 산화환원 쌍에서도 큰 진전이 이루어졌다. DSC 시스템에서 CE는 산화환원 쌍의 재생을 맡고 있어 CE와 산화환원은 서로 밀접한 관계를 맺고 있다.

전도성 FTO(플루오린 도핑 주석산화물) 유리 위에 증착된 백금(Pt)은 효과적 CE로 통상 사용되고 있다. 그러나 Pt는 구입이 어렵고 고가이므로 산업 응용에 한계가 있다. I-/I3-는 널리 사용되는 산화환원 쌍이지만 단파장 광을 흡수하고 부식성이 높아 장기사용에 부정적 인자가 되고 있다. Pt CE와 I-/I3- 산화환원 쌍의 단점을 고려하여 저비용과 Pt 없는 촉매 그리고 요오드 없는 산화환원 쌍의 탐구가 DSC 분야의 뜨거운 연구 과제가 되었다.