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하소 전분-산화아연 다공성 구상을 사용한 CdS/CdSe 감응 태양전지의 광전특성 개선

전문가 제언: ○ 대표적인 재생에너지인 태양전지의 핵심 개발 목표는 광에서 전기로 변환하는 효율을 높이고, 전력 생산 원가를 낮추는 것이다. 이 목표를 달성하기 위하여 염료 감응 태양전지보다 전력변환 효율이 높은 양자점 감응 태양전지에 대한 연구개발이 많이 주목을 받고 있다. 최근에는 빛 양극으로 사용되는 ZnO과 TiO2의 전도대에 들뜬 전자를 수송할 수 있는 좁은 밴드갭을 갖고 있는 양자점 재료에 대한 연구개발이 활발하게 진행되고 있다.

○ 양자점 감응 태양전지의 빛 양극에 도포할 양자점 재료 중에서 CdS와 CdSe에 대한 연구개발이 많이 진행되고 있는데, 효율적인 빛 양극을 제조하기 위하여 용이한 다공성 구조 제조기술, CdS/CdSe 조합 비율, 코팅 기술 개발 등이 기술적으로 해결하여야 할 이슈이다.

○ 본 문헌에서는 전분을 이용하여 다공성의 구형 ZnO를 제조하고 SILAR로 CdS와 CdSe 양자점을 합성하여 양자점이 도포된 ZnO/CdS/CdSe 빛 양극을 제조하였다. 최적의 조합을 갖는 CdS/CdSe 양자점을 찾았으며, 이런 양자점을 열처리를 하지 않은 ZnO 빛 양극과 열처리한 ZnO 빛 양극에 도포하여 광전 특성 및 태양전지 특성을 조사하였다. 열처리한 ZnO/CdS/CdSe 빛 양극이 가장 우수한 광전 특성을 보여 주어 양자점 감응 태양전지의 가능성을 제시하고 있다.

○ 국내의 대학 및 산업체에서 양자점 감응 태양전지에 대한 연구개발은 아직 초기 단계이나, 양자점에 대한 연구개발이 더욱 활발하게 이루어져 전력 변환 효율이 높은 빛 양극을 제조하여 양자점 감응 태양전지의 실용화를 촉진하였으면 한다.

○ 양자점 감응 태양전지의 빛 양극의 최적화 방안을 도출할 뿐만 아니라 효율적이고 제조가 용이한 전해질 및 대향전극 개발 등으로 양자점 감응 태양전지의 효율을 높일 수 방안 개발이 우선되어야 제품 적용이 가능할 것으로 예측된다.

저자: Xiaolong Zhang, Yu Lin, Biaopeng Fang, Yibing Lin, Ying Hong, Jihuai Wu
자료유형: 니즈학술정보