Kim, Dae-gun;Lee, Kyung-min;Lee, Hyung-bok;Lim, Jong-woo;Park, Jae-hyuk
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
/
v.30
no.2
/
pp.61-65
/
2020
The depletion of fossil fuels and the increase in environmental awareness have led to greater interest in renewable energy. In particular, solar cells have attracted attention because they can convert an infinite amount of solar energy into electricity. Dye-sensitize solar cells (DSSCs) are low cost third generation solar cells that can be manufactured using environmentally friendly materials. However, DSSC photoelectrodes are generally produced by screen printing, which requires high temperature heat treatment, and low temperature processes that can be used to produce flexible DSSCs are limited. To overcome these temperature limitations, this study fabricated photoelectrodes using room-temperature aerosol deposition. The resulting DSSCs had an energy conversion efficiency of 4.07 %. This shows that it is possible to produce DSSCs and flexible devices using room-temperature processes.
Shen, Chien-Hung;Chang, Yu-Cheng;Wu, Po-Ting;Diau, Eric Wei-Guang
Rapid Communication in Photoscience
/
v.3
no.1
/
pp.16-19
/
2014
Anodic self-organized titania nanotube (TNT) arrays have a great potential as efficient electron-transport materials for dye-sensitized solar cells (DSSC). Herewith we report the photovoltaic and kinetic investigations for a series of heteroleptic ruthenium complexes (RD16-RD18) sensitized on TNT films for DSSC applications. We found that the RD16 device had an enhanced short-circuit current density ($J_{SC}/mAcm^{-2}=15.0$) and an efficiency of power conversion (${\eta}=7.2%$) greater than that of a N719 device (${\eta}=7.1%$) due to the increasing light-harvesting and the broadened spectral features with thiophene-based ligands. However, the device made of RD17 (adding one more hexyl chain) showed smaller $J_{SC}(14.1mAcm^{-2})$ and poorer ${\eta}(6.8%)$ compare to those of RD16 due to smaller amount of dye-loading and less efficient electron injection for the RD17 device than for the RD16 device. For the RD18 dye (adding one more thiophene unit and one more hexyl chain), we found that the device showed even lower $J_{SC}(13.2mAcm^{-2}) $ that led to a poorest device performance (${\eta}=6.2%$) for the RD18 device. These results are against to those obtained from the same dyes sensitized on $TiO_2$ nanoparticle films and they can be rationalized according to the electron transport kinetics measured using the methods of charge extraction and transient photovoltage decays.
Semiconductor oxides such as $TiO_2$ involved in light conversion efficiency are the main elements of dye-sensitized solar cells (DSSC) and are used to mix different semiconductor oxides to improve efficiency. In this research, characteristics of the dye-sensitive solar cell are studied using semiconductor oxide formed by mixing $TiO_2$ and $Nb_2O_5$. A solar cell is manufactured by adding $Nb_2O_5$ at different ratios in order to analyze electrical characteristics of a mixed semiconductor oxide on light conversion efficiency. With the addition of $Nb_2O_5$, the conductivity was further enhanced than the recombination phenomenon caused by contact with electrolytes, confirming the improve of short-circuit, open voltage, and conversion efficiency of solar cells.
Platinized counter electrode is common in most of the dye sensitized solar cell (DSSC) researches because of its high catalytic activity and corrosion stability against iodine in the electrolyte. Platinum (Pt) film coating on fluorine doped tin oxide (FTO) glass surface by using alcoholic solution of hexachloroplatinic acid ($H_2PtCl_6$), paste containing Pt precursors or sputtering are widely used techniques. This paper presents a novel application of Pt ink containing nanoparticles for making platinized counter electrode for DSSC. The characteristics of Pt films coated on FTO glass surface by different chemical methods were compared along with the performance parameters of the DSSCs made by using the films as counter electrodes. The samples coated with Pt inks were sintered at $300^{\circ}C$ for 30 minutes whereas Pt-film and Pt-paste were sintered at $400^{\circ}C$ for 30 minutes. The Pt ink diluted in n-hexane was found to a promising candidate for the preparation of platinized counter electrode. The ink may also be applicable for DSSC on flexible substrates after optimization its sintering temperature.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
/
v.27
no.11
/
pp.725-729
/
2014
In this study, a transparent conductive oxide (TCO)-less dye-sensitized solar cells (DSSCs) was fabricated by using titanium (Ti) electrode to replace the Fluorine-doped tin oxide (FTO) for the reduction of manufacturing cost. Ti film was formed by electron beam evaporation method and the results showed the sheet resistance of Ti electrodes with a thikness of 500 nm similar to FTO. In case of power conversion efficiency (PCE), a DSSC with Ti electrodes showed a lower value than that with FTO by 0.38%. For the investigation of the difference, the DSSCs were measured and analyzed by using electrochemical impedance analyzer (EIS).
Kim, MyeongSeok;Cheon, Jong Hun;Jung, DaeYoung;Kim, JaeHong
한국신재생에너지학회:학술대회논문집
/
2011.05a
/
pp.117.2-117.2
/
2011
Since Gratzel and co-workers developed a new type of solar cell based on the nanocrystalline TiO2 electrode, dye-sensitized solar cells (DSSCs) have attracted considerable attention on account of their high solar energy-to-conversion efficiencies (11%), their easy manufacturing process with low cost production compared to conventional p-n junction solar cells. The mechanism of DSSC is based on the injection of electrons from the photoexcited dye into the conduction band of nanocrystalline TiO2. The oxidized dye is reduced by the hole injection process from either the hole counter or electrolyte. Thus, the electronic structures, such as HOMO, LUMO, and HOMO-LUMO gap, of dye molecule in DSSC are deeply related to the electron transfer by photoexcitation and redox potential. To date, high performance and good stability of DSSC based on Ru-dyes as a photosensitizer had been widely addressed in the literatures. DSSC with Ru-bipyridyl complexes (N3 and N719), and the black ruthenium dye have achieved power conversion efficiencies up to 11.2% and 10.4%, respectively. However, the Ru-dyes are facing the problem of manufacturing costs and environmental issues. In order to obtain even cheaper photosensitizers for DSSC, metal-free organic photosensitizers are strongly desired. Metal-free organic dyes offer superior molar extinction coefficients, low cost, and a diversity of molecular structures, compared to conventional Ru-dyes. Recently, novel photosensitizers such as coumarin, merocyanine, cyanine, indoline, hemicyanine, triphenylamine, dialkylaniline, bis(dimethylfluorenyl)-aminophenyl, phenothiazine, tetrahydroquinoline, and carbazole based dyes have achieved solar-to-electrical power conversion efficiencies up to 5-9%. On the other hand, organic dye molecules have large ${\pi}$-conjugated planner structures which would bring out strong molecular stacking in their solid-state and poor solubility in their media. It was well known that the molecular stacking of organic dyes could reduce the electron transfer pathway in opto-electronic devices, significantly. In this paper, we have studied on synthesis and characterization of dendritic organic dyes with different number of electron acceptor/anchoring moieties in the end of dendrimer. The photovoltaic performances and the incident photon-to-current (IPCE) of these dyes were measured to evaluate the effects of the dendritic strucuture on the open-circuit voltage and the short-circuit current.
We report here flexible dye-sensitized solar cells (DSSC) based on Ti-mesh electrodes that show good mechanical flexibility and electrical conductivity. $TiO_2$ nanotube arrays prepared by electrochemical anodizing Ti-mesh substrate were used as photoanode. A Pt-coated Ti-mesh substrate was used as counter electrode. The photoanodes were modified by coating a $TiO_2$ porous layer onto the $TiO_2$ nanotubes in order to increase the specific surface area. To increase the long term stability of the DSSCs, a gel type electrolyte was used instead of a conventional liquid type electrolyte. The DSSC based on $33.2{\mu}m$ long porous $TiO_2$ nanotubes exhibited a better energy conversion efficiency of ~2.33%, which was higher than that of the DSSCs based on non-porous $TiO_2$ nanotubes.
Lee, Chang Soo;Lee, Jae Hun;Park, Min Su;Kim, Jong Hak
Korean Chemical Engineering Research
/
v.57
no.3
/
pp.392-399
/
2019
A highly transparent interfacial layer (HTIL) to enhance the performance of dye-sensitized solar cells (DSSCs) was prepared via a polymer-assisted (PA) approach. Poly(vinyl chloride)-graft-poly(oxyethylene methacrylate) (PVC-g-POEM) was synthesized via atom-transfer radical polymerization (ATRP) and was used as a sacrificial template. The PVC-g-POEM graft copolymer induced partial coordination of a hydrophilic titanium isopropoxide (TTIP) sol-gel solution with the POEM domain, resulting in microphase separation, and in turn, the generation of mesopores upon calcination. These phenomena were confirmed using Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy, UV-visible light transmittance spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD) analysis. The DSSCs incorporating HTIL60/20 (consisting of a top layer with a pore size of 60 nm and a bottom layer with a pore size of 20 nm) exhibited the best overall conversion efficiency (6.36%) among the tested samples, which was 25.9% higher than that of a conventional blocking layer (BL). DSSC was further characterized using the Nyquist plot and incident-photon to electron conversion efficiency (IPCE) spectra.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
/
v.26
no.4
/
pp.298-303
/
2013
In this study, the W-interconnected dye-sensitized solar cell (DSSC) modules composed of a number of rectangular cells connected in series were investigated, where neighboring cells are processed in reverse. The DSSC modules, a module of dimension about 200 mm ${\times}$ 200 mm, were fabricated with different working electrode width ranging from 5 mm to 21 mm. The short-circuit current of the module increased as the working electrode width increased. Whereas, the decrease in the working electrode width resulted in the increase of the conversion energy efficiency, fill factor, and open-circuit voltage, which is explained by the fact that the possibility that electrons are recombined along their path on the transparent conductive oxide substrate decreases. The module with the conversion energy efficiency of 3.59% was obtained with the working electrode width of 5 mm.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
/
v.28
no.5
/
pp.338-343
/
2015
Dye sensitized solar cells (DSSCs), which is one of the contending renewable energy sources, have the problem of low efficiency. To improve the efficiency, the fast electron transport and long electron lifetime are required. In this study, one-dimensional sodium hexatitanate, which is expected to have an advantageous structure for electron transports, was synthesized and the feasibility of the material on DSSC was tested. Its physical properties were characterized by the SEM, XRD, and BET method. The dye adsorption and solar cell properties were also characterized. In addition to the expectation of fast electron transport, sodium hexatitanate showed longer electron lifetime: This means sodium hexatitanate can improve the DSSC efficiency. However, it showed low current and voltage because of the low surface area leading to the low amount of dye adsorbed. Therefore, it should be mixed with titanium oxide with high surface area for the optimal performance.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.