CNT 상대전극의 DSSC 제작

전문가 제언

○ DSSC의 발전과정은 주로 작동 전극과 전해질, 상대 전극과 전해질 사이에서 이루어지는 전기화학반응으로 이루어진다. 작동 전극의 표면적이 넓을수록 많은 양의 염료가 붙어있을 수 있기 때문에 생산할 수 있는 전력의 양이 증가하게 된다. 그래서 나노입자를 사용하며, 이 경우 동일 부피 물질의 표면적이 극단적으로 증가하기 때문에 많은 양의 염료를 표면에 부착할 수 있고, 전극과 전해질 사이의 전기화학 반응의 속도를 증가시킬 수 있다.

 

○ 일반적으로 TiO2 전극의 경우 20～50nm 수준의 나노입자가 10～20㎛ 두께로 도포되어 있고, 그 표면에 염료를 부착시키게 된다. 아울러 상대전극은 10nm 미만의 크기를 갖는 백금 입자가 기판에 얇게 도포되어 있다. 앞으로 태양전지는 생활 속으로 얼마만큼 쉽게 접근할 수 있는가의 문제가 대두하는데, 적은 빛으로도 발전가능하고 건물에 다양한 형태로 부착할 수 있는 가능성에 의존한다. 이를 위해서는 염료감응 태양전지, 유기 태양전지 및 박막 태양전지가 특성에 맞는 활용범위를 넓히면서 시장에 진입해야 한다.

 

○ 이글은 기존에 많이 사용하고 있는 Pt 상대전극을 값이 저렴한 카본나노튜브(CNT)를 포함한 탄소 재료를 상대전극으로 사용, 값비싼 백금을 대체하고자 하는 시도이다. 전술한바와 같이 전극의 표면적이 넓으면 효율 상승을 기대할 수 있는데, 이 실험에서는 최고 효율이 1.98로 Pt의 경우 4.12가 나와 아직 Pt의 성능에는 미치지 못한다. 전기화학 반응에는 많은 경우 Pt가 사용되고 이를 대체하고자 하는 많은 노력이 역시 이루어지고 있다.

 

○ 국내도 DSSC에 대한 연구가 많은데, 전극의 두께와 소성온도 영향의 계명대, TiO2 소결조건의 변화로 성균관대, 유기염료의 광전변환에 영남대, 서울시립대의 CNT의 분산도 영향 등의 대학연구보고가 있다. KIST는 투광도가 향상된 탠덤 태양전지, 티지 에너지와 삼보 모터스가 각각 유효면적 증대와 식물체 광합성 증진에 대한 특허가 있다. 디엠에스와 스노젠이 각각 제조방법과 겔 전해질을 도입한 특허 등 기업도 많이 연구한다.

 

저자

Slamet Widodo, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

68()

잡지명

Energy Procedia

과학기술
표준분류

에너지

페이지

37~44

분석자

손*목

분석물

• CNT 상대전극의 DSSC 제작.pdf [487,397 byte]

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