화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2016년 봄 (05/18 ~ 05/20, 여수 디오션리조트 )
권호 22권 1호
발표분야 C. 에너지 재료 분과
제목 불소도핑 주석산화 박막의 제조 및 그들의 광전변환 특성평가
초록 전세계적으로 화석연료의 소비와 고갈이 심각한 사회문제로 대두됨에 따라 대체에너지와 에너지 저장장치에 대한 관심이 대두되고 있다. 현재까지 이차전지, 커패시터, 연료전지 및 태양전지 등 다양한 에너지 저장장치가 개발된 상태이며, 이 중 염료감응형 태양전지 (Dye-sensitized solar cells, DSSCs)는 친환경적이고 저렴한 제조비용뿐만 아니라 단순한 구조와 높은 광전환효율의 다양한 이점으로 인해 차세대 에너지 저장장치로 큰 관심을 받고 있다. 염료감응형 태양전지는 기존 무기 반도체 p-n접합 방식과 달리 식물의 광합성 원리로 구동되는 전지로 투명전극을 통해 들어온 태양광에 의해 유기염료가 흡착된 산화물 반도체에서 전자가 생성되고 외부회로, 상대전극, 요오드계 전해질로 순차적으로 이동하는 순환메커니즘 갖는다. 이에 따라 염료감응형 태양전지에서 투명전극은 빛을 받아들이고 형성된 전자를 회부회로로 전달하는 중요한 구성요소로 광전환효율과 직접적인 연관이 있다. 현재 염료감응형 태양전지의 투명전극으로 불소도핑 주석산화 박막을 대표적으로 사용되고 있으며, 이를 위해 및 스퍼터링법, 화학기상증착법 및 초음파 분무 열분해법 등이 활용되고 있다. 이 중에서도 초음파분무 열분해법은 용액기반 합성법으로 간단한 조작과 저렴한 합성비용을 통해 불소도핑 주석산화 박막의 제조가 가능하다. 하지만 아직까지 다른 합성법들에 비해 그들의 전기적 및 광학적 특성이 부족한 상황이다 [1].
따라서 우리는 초음파분무 열분해법을 이용하여 염료감응형 태양전지의 고성능화가 가능한 불소도핑 주석산화 박막을 제조하였다. 제조된 박막의 형태적, 지형적 및 구조적 특성은 주사전자현미경, 원자현미경 및 X선 회절분석을 활용하여 각각 측정하였다. 또한 염료감응형 태양전지의 광전변환효율은 모의태양장치를 사용하여 분석하였다. 따라서 본 학회에서 위와 관련된 자세한 내용을 논의 할 것이다.


Reference
[1] T. Fukano and T. Motohiro, Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 82, (2004), 567-575.
저자 구본율, 안효진
소속 서울과학기술대
키워드 <P>염료감응형 태양전지; 불소도핑 주석산화; 투명전극; 초음파분무열분해법</P>
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