• 제목/요약/키워드: 염료 감응형 태양전지

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전기장이 염료감응형 태양 전지의 산화티타늄 결정에 미치는 영향과 최적화에 관한 연구 (Study on effect of electric field on $TiO_2$ crystallization and optimization of Dye Sensitized Solar Cell)

  • 홍나영;김진경;최진호;최석원;김수경;김희제
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1507-1508
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    • 2011
  • 본 논문에서는 전기장이 염료감응형 태양전지 광전극의 산화반도체($TiO_2$)에 미치는 영향에 대해 설명하고 DSC의 효율과 밀접한 관련이 있는 산화반도체의 결정구조 개선에 초점을 맞추어 효율을 향상시키고자 하였다. DSC의 광전극 제조에서 FTO 기판에 doctor-blade 방법을 통해 $TiO_2$ paste 도포 한 후 소성 직전 전기장을 인가하여 입자의 결정화를 돕는다. 이때 인가 전압과 전압을 인가하는 시간을 변화시키면서 실험하였다. 그 후 $450^{\circ}C$에서 30분 동안 소성하였다. FE-SEM으로 $TiO_2$의 형태를 보고 전기장이 $TiO_2$ 결정화에 미치는 영향을 확인하였고, current-voltage 특성 분석을 통해 에너지 변환 효율과 각 요소들을 비교하였다. UV-vis spectrophotometer, EIS 측정으로 각 DSC의 광 흡수율과 $TiO_2$/염료/전해질 영역에서의 저항을 분석하였다. 그 결과 전기장이 가해진 $TiO_2$의 결정이 더 잘 배열된 것을 확인하였고, 그로인해 에너지 변환 효율이 7.09%에서 8.65%로 증가한 것을 알 수 있었다.

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염료감응형 태양전지의 병렬 연결에서 발생하는 전류 손실 분석 (The Analysis of the Current Loss in the Parallel Connection of Dye-sensitized Solar Cells)

  • 서현웅;이경준;손민규;홍지태;김희제
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.412-415
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    • 2008
  • In a research on the practical dye-sensitized solar cell, a study on a large module have preference because module must be able to generate the proper current that is possible to convert electrically. So the parallel connection of dye-sensitized solar cells which outputs a large current easily is essential. However, there is a current loss in a paralle connection of dye-sensitized solar cells and the loss becomes larger according to increasing the number of parallel connection. In this study, we analyzed the cause of the current loss in the parallel connection by using the equivalent circuit analysis. One DSC used in this experiment had an active area $8cm^2$(4.62cm$\times$1.73cm) and it attained a conversion efficiency of 5.43% under 1 sun illumination ($P_{in}$ of 100 mW/$cm^2$) using a solar simulator.

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염료감응형 태양전지의 $TiCl_4$처리에 따른 효율 향상 연구 (A study on the Improvement of the Efficiency with $TiCl_4$ Treatment in Dye-sensitized Solar Cell)

  • 김수경;김진경;최석원;김병만;홍나영;김희제
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1505-1506
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    • 2011
  • 염료감응형 태양전지(Dye-Sensitized Solar Cell, DSSC)의 FTO 표면에 compact layer를 형성시켜 직접적인 마찰에 의한 전자의 재결합을 줄일 수 있다. 따라서 광전극에서의 compact layer의 효과를 최대화하기 위하여 $TiCl_4$ 용액에 acetic acid를 첨가하여 특성변화를 측정하였다. UV-Vis 분광기, I-V 특성곡선, EIS 분석장비를 이용하여 검토한 결과, UV-Vis 분광분석을 통해서 acetic acid를 첨가한 compact layer의 투과도가 현저하게 높아진 것을 확인하였다. 이 결과는 $TiCl_4$ 처리에 의하여 compact layer를 구성하고 있는 $TiO_2$ 입자의 응집현상이 개선되므로 표면특성이 향상되었기 때문이다. Acetic acid를 첨가한 compact layer가 입자응집으로 인한 표면저항의 감소를 유발하여, 전자의 이동이 원활해진 것을 내부 임피던스 분석을 통하여 확인하였다. Compact layer에 의해 재결합이 감소하여 효율이 향상된 것을 I-V 특성곡선을 분석하여 확인하였다.

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