• Title/Summary/Keyword: Dye sensitized

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Fabrication of transparent conductive oxides for Dye-sensitized solar cell application (염료 태양전지용 투명 전도설 박막제작 및 특성 고찰)

  • Hu, Jong-Hyun;Kim, Ji-Hoon;Sung, Youl-Moon;Park, Cha-Soo
    • Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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    • 2008.10a
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    • pp.205-210
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    • 2008
  • Titanium-doped indium oxide (ITiO) films were prepared on soda-lime glass substrate using a magnetic null discharge (MND) sputter source. The ITiO thin films containing 10wt.% Ti showed the minimum resistivity of $\rho=5.5{\times}10^{-3}{\Omega}-cm$. The optical transmittance increases from 70% at 450 nm to 80% at 700 nm in visible spectrum. Photoelectron peaks for In 3d, Ti 2p, O 1s and C1s were detected for the ITiO film in the binding energy range of 0 to 1100 eV. The surface roughness of the sample showed a change from 10 nm to 50 nm. The ITiO film used for TCO layer of DSCs exhibited an energy conversion efficiency of about 3.8% at light intensity of 100 mW/$cm^2$.

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Optimized for Low-temperature Sintering of TiO2 Paste with TTIP (TTIP를 이용한 저온소성용 TiO2 페이스트 최적화)

  • Jung, You-Ra;Jin, En Mei;Gu, Hal-Bon
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.26 no.8
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    • pp.608-613
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    • 2013
  • In this paper, the low-temperature sintering of $TiO_2$ is approached to solve the problem of high temperature sintering which decreases the interconnection between particles or between substrate and particle. $TiO_2$ paste is prepared with Titanium (IV) isopropoxide as the precursor material and calcinate at different conditions (low temperature). In the results, since the changing of temperature and time of sintering, crystalline phase do not change and the intensities of anatase, rutile phase are higher. At $110^{\circ}C$, 7 h sintering condition, crystalline size of anatase and rutile phase are the smallest which are 13.07 and 17.47 nm, respectively. In addition, the highest zeta potential is about 32.77 mV and the repulsive force increases thus leading to the best of the dispersion characteristics between $TiO_2$ particles. Futhermore, DSSCs at that condition exhibits the highest efficiency with the values of $V_{oc}$, $J_{sc}$, FF and ${\eta}$ are 0.69 V, $8.60mA\;cm^{-2}$, 67.93% and 4.06%, respectively.

Experimental Investigation on High Efficient Electrolytes of Electrochemical Photovoltaic Cells (전기화학형 광전변환 셀의 고효율 전해질 제작에 관한 실험적 고찰)

  • Kim, Doo-Hwan;Han, Chi-Hwan;Sung, Youl-Moon
    • The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.60 no.1
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    • pp.100-104
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    • 2011
  • In this work, an optimum condition of electrolytes preparation for photovoltaic cells application was investigated experimentally in terms of impedance and conversion efficiency of the cells. 3-methoxyppropionitrie and redox pairs with LiI and $I_2$ were used as stable solvents for fabrication of electrolyte. Efficiency comparison of the prepared cells carried out for various additives and ionic liquids. From the results, there was an optimum concentration (about 0.3 M) of ionic liquids for efficient cell fabrication. For case of electrolyte using single DMAp additive, the maximum conversion efficiency of the cell was 6.4%($V_{oc}$: 0.78V, $J_{sc}$: 14.4 mA/$cm^2$, ff: 0.57). For case of electrolyte using both DMAp and CEMim additives, the maximum conversion efficiency of the cell was 7.2%($V_{oc}$: 0.79V, $J_{sc}$: 16 mA/$cm^2$, ff: 0.57). From the result of electrochemical impedance measurement, both Z1 and Z3 values of binary additives-based cell decreased compared to those of single additive-based. This is due to the decreased in internal and charge transfer resistivities of the cells.

A Study on the Development of Electrophotographic Photoreceptor by Dye Sensitized System (II) (색소증감에 따른 전자사진 감광체 개발에 관한 연구)

  • Jeong, Eun-Sil;Jeong, Pyeong-Jin
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.5
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    • pp.403-410
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    • 1997
  • 본 연구는기존의 보고에서 보다 감광화효율을 더욱 향상시키기 위하여 결정형이 다른 전하발생물질 (CGM:Charge Generation Material)과 전하수송물질(CTM:Charge Transport Material)을 사용하여 감광체를 만들었고, 이들의 정전특성을 비교검토하였다. 전하발생물질로서 결정형이 다른 $\alpha$-, $\beta$-, x-형 무금속 프탈로시아닌 (H$_{2}$Pc)을 사용한 결과, x-H$_{2}$Pc를 사용한 감광체의 감도는 E$_{1}$2/의 값이 2.62 $\mu$J/$\textrm{cm}^2$로 가장 두수하게 나타났다. 전하발생층(CGL:Charge Generation Layer)에 첨가되는 CGM-CTM, CGM-CTM-ZnO로 구성된 감광체보다 전하발생층에 전하발생계만으로 구성된 감광체의 경우의 전하유지율 (80%) 및 감도(E$_{1}$2/=2.83$\mu$J/$\textrm{cm}^2$)면에서 우수함을 보여주었다. 한편 binder로서 PVB-co-PVA-co-PVA$_{c}$[poly(viny1 butyral-co-viny1 alcohol-co-viny1 acetate)]를 사용했을 때는, CGM-CTM으로 구성된 감광체보다 CGL에 CGM-CTM으로 구성된 감광체의 경우의 전하유지율(71%) 및 감도(E$_{1}$2/=2.62$\mu$J/$\textrm{cm}^2$)면에서 우수함을 보여주었다.

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Texture, Morphology and Photovoltaic Characteristics of Nanoporous F:SnO2 Films

  • Han, Deok-Woo;Heo, Jong-Hyun;Kwak, Dong-Joo;Han, Chi-Hwan;Sung, Youl-Moon
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • v.4 no.1
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    • pp.93-97
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    • 2009
  • The nanoporous $F:SnO_2$ materials have been prepared through the controlled hydrolysis of fluoro(2-methylbutan-2-oxy)di(pentan-2,4-dionato)tin followed by thermal treatment at $400-550^{\circ}C$. The main IR features include resonances at 660, 620 and 540 cm-1. From the TG-DTG result, three main mass losses of 6.5, 13.3 and 3.8 at 81, 289 and $490^{\circ}C$ are observed between 50 and $650^{\circ}C$ yielding a final residue of 76.0%. The size of Sn $O_2$ nanoparticles rose from 5 nm to 10-12 nm as the temperature of thermal treatment is increased from 400 to $550^{\circ}C$.

Study on Initial Stability of Dye-sensitized Solar Cell with Carbon Nanotube Counter Electrode (탄소나노튜브 상대전극을 이용한 염료감응형 태양전지의 초기안정성 연구)

  • Koo, Bo-Kun;Lee, Dong-Yoon;Kim, Hyun-Ju;Lee, Won-Jae;Song, Jae-Sung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.07c
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    • pp.2007-2009
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    • 2005
  • 염료감응형 태양전지에 대한 연구 분야에서 다공질 산화물 전극이나 염료 및 전해질 연구에 비해, 상대전극에 대한 연구는 상대적으로 미비한 상태이다. 또한 일반적으로 사용되고 있는 고가의 백금 상대전극을 대체하면서도 촉매 특성이 우수한 새로운 상대전극에 대한 연구의 필요성이 요구된다. 본 연구에서는 우수한 신소재로서 높은 전기전도도 및 전자방출 특성 그리고 높은 표면적을 지니고 있어 전자기기 분야의 다방면에 이용되고 있으며, 최근 대량생산 기술의 개발에 따라 가격이 급격히 하락하고 있는 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)을 이용하여 상대전극을 제조하였다. 이 탄소나노튜브 상대전극을 이용하여 단위 셀을 만들고, 유사 태양광 하에서의 전지의 광전 특성을 측정하였다. 이를 바탕으로 탄소나노튜브 상대전극이 염료감응형 태양전지의 특성 및 수명 안정화에 미치는 영향을 백금 상대전극의 광전 특성과 비교하여 탄소나노튜브의 상대전극으로써의 가능성을 제시하였다.

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Synthesis of highly crystalline nanoporous titanium dioxide at room temperature (상온에서 고결정성 나노기공 이산화티탄 제조기술)

  • Chung, Pyung Jin;Kwon, Yong Seok
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.25 no.2
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    • pp.65-78
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    • 2016
  • Initial studies of the photocatalyst has been developed from the field relating to the conversion and storage of solar energy. Recently, the study of the various organic decomposition compound and the water purification and waste water treatment by ultraviolet irradiation in the presence of light or a photocatalyst are being actively investigated. In addition, the oxidized material-carbon nanotubes, graphene-nanocomposites have been studied. Such a complex is suitable as a material constituting the solar cells and photolysis nanoelectronics, including the flexible element due to thermal and chemical stability.

Nano Porous Tin Oxide Film Fabricated by Anodization (양극산화법으로 제작된 나노 다공성 주석 산화물 박막)

  • Mun, Kyu-Shik;Cheon, Se-Jon;No, Hee-Kyu;Chun, Seung-Chul;Park, Sung-Yong;Lee, Ro-Un;Park, Yong-Joon;Choi, Won-Youl
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.328-328
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    • 2007
  • $SnO_2$ has a high potential for electric and electronic applications. We have anodized pure tin metal and nano porous tin oxide film was obtained on pure Sn. Nano porous tin oxide were grown by anodization in nonaqueous-base electrolytes at different potentials between 5 V and 100 V. Pore size of ~100nm was observed by FE-SEM. Pore sizes as a function of applied voltage and anodizing time were characterized. We obtained nano porous tin oxide film having an uniform pore size at low temperature. High specific surface area of $SnO_2$ will be very useful for gas sensor, lithium battery, and dye sensitized solar cell.

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A Study on The Photo-electric Characteristics of dye-sensitized Solar Cell According to The Increase of Counter-electrode Reflexibility (상대전극의 반사율 증가에 따른 염료감응형 태양전지의 광전특성 연구)

  • Seo, Hyun-Woong;Hong, Ji-Tae;Park, Je-Wook;Kim, Hee-Je
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.1293-1294
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    • 2007
  • 태양전지는 대표적인 결정질 실리콘 태양전지를 비롯해 다양한 종류가 있지만 모두 입사광의 광량이나 광도에 출력이 의존한다는 점은 공통적이다. 이는 입사광의 에너지를 받아 염료 분자의 여기를 통해 전자를 생산하는 염료감응형 태양전지의 매커니즘에도 적용되는 것이다. 즉, 입사광의 광도나 광량의 값이 클수록 염료감응형 태양전지는 더 높은 출력전력을 생산한다는 의미이다. 본 연구에서는 투명성 때문에 입사광의 투과도가 높은 염료감응형 태양전지의 특성에 착안해 상대전극에 금속박막을 sputtering함으로써 입사광의 반사율을 증가시켜 입사된 광의 에너지를 더 효과적으로 활용할 수 있는 방법을 시도했다. 금속박막의 재료로 니켈, 백금, 은을 대상으로 실험한 결과, 금속박막을 sputtering 하지 않은 경우에 비해 전체적으로 염료감응형 태양전지의 효율이나 전력면에서 개선된 결과를 얻었고 그 중 백금 반사막을 입힌 셀로부터 최대 24.4%의 투과도 감소를 비롯, 11.5%의 출력전력의 증가와 0.4%의 효율 상승을 이끌어냈다.

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A study on the large scaling of Dye-Sensitized Solar Cell for commercialization (염료 감응형 태양전지의 상용화를 위한 실용적 대면적화에 대한 연구)

  • Kim, Mi-Jeong;Seo, Hyun-Woong;Hong, Ji-Tae;Kim, Hee-Je
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.1297-1298
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    • 2007
  • 염료 감응형 태양전지(DSSC)의 개발 이후 많은 연구와 실험이 상용화를 위한 대면적화에 중점을 두고 진행되고 있다. 대면적화에 대한 대부분의 연구에서 그리드 전극을 넣고 내부적으로 직, 병렬 구조를 조합해 확장 시키는 방법을 채택하고 있지만, 그리드 전극을 넣음으로써 발생하는 손실, 즉 실링 공정의 어려움으로 발생하는 전자의 손실과 제작 공정상에 있어서의 복잡한 절차 및 그에 따라 소요되는 시간 등을 감안할 때 이는 그리 효과적이지 못하다고 할 수 있다. 면적이 작은 여러 셀을 외부에서 연결시켜 대면적화 시켰을 때 그 효과에 대해서 알아보고, 동일한 면적의 대면적화 된 단일 셀과 비교, 그 결과를 분석해 보았다. 그 결과, 우리는 동일한 면적을 가지고 있는 대면적의 단일 셀보다 여러 셀의 병렬 조합으로 이루어진 것이 더 좋은 결과를 나타냄을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 유효면적 $8cm^2$을 가지는 셀을 외부적으로 연결시켜 대면적화 시켰을 때 그 효과에 대해서 알아보고 실험하였다. 하나의 모듈을 만들기 위해 직 병렬의 다양한 조합을 시도하여 직렬 연결이 많이 된 모듈일수록 이를 다시 병렬로 연결했을 때 전류의 손실을 많이 줄일 수 있다는 결론을 얻었다.

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