연료감응태양전지

소개

연료감응태양전지실험레포트입니다.

목차

Abstract
1. Introduction
1-1. DSSC의 원리
1-2. 염료감응형 태양전지의 기본구조
1-3. DSSC와 Silicon solar cell의 비교
1-4. TiO2 (titaniumdioxide)
1-5. 전도성 기판
1-6. 밴드갭 에너지
1-7. DSSC 단일기판 모듈제조 공정
1-8. 염료
1-9. 전해질
1-10. 닥터블레이드(DoctorBlade)
1-11. 태양전지의 특성을 나타내는수치
1-11-1. 개방전압()
1-11-2. 단락전류()
1-11-3. 동작점
1-11-3. 곡선인자(Fill Factor)

2. Experimental
2-1. 실험장치 및 dimensions
2-2. 실험방법
2-3. 실험시 주의사항

3. Results & Discussion
3-1. Raw data
3-2. 곡선인자(Fill Factor)의 계산
3-3. 염료감응전지의 측정효율
3-4. Disscusion

4. Conclusion

5. References

본문내용

염료감응 태양전지는 나노결정산화물 표면에 염료가 흡착된 태양전지로서 실험방법은 세정된 FTO 글라스에 가로 세로 간격에 맞추어 테이핑을 하고 막자사발을 이용해 TiO2파우더에 PEG 용액을 천천히 가하면서 막자로 천천히 고르게 혼합한다. 잘 혼합된 TiO2 paste를 준비된 프레임 위에 고르게 퍼지도록 하여 떨어뜨린다. 떨어뜨린 TiO2 paste를 프레임 위에 에탄올로 깨끗하게 세척한 칼날을 이용해 Doctor blade법으로 코팅한다. 건조시킨 후 테이프를 제거한다. 건조된 FTO 글라스를 30분간 소결시키고 소결이 완료된 FTO 글라스를 염료에 24시간 동안 담가 FTO 글라스에 코팅된 TiO2막에 흡착시킨다. Working Electrode와 Counter Electrode 조립을 위해 양면테이프를 FTO 글라스에 두 겹으로 붙인다. 전해질 충천을 위한 빈 공간을 확보하기 위해 한쪽을 개방한다. 양면테이프를 붙이지 않은 부분에 전해질을 주입 시킨 후 ITO 글라스를 올려 덮은 후 틈 사이를 Epoxy로 막는다. 이로써 태양전지의 모든 제조와 조립공정이 끝난다. 그리고 솔라시뮬레이터 기기를 이용해 current와 voltage를 측정한 후 측정값을 이용하여 I-V Curve를 그려보았다. 그리고 확인된 Isc = 10426.6 mA/cm2, Voc = 0.573543 V, Imax = 1.77876 mA/cm2, Vmax = 0.407629 V 값으로 F.F와 효율을 계산하였다.
FF(Fill Factor)는 0.12124가 나왔고, 효율은 0.725%가 나왔다. 신재생에너지 실험을 시작하기 전에 교수님 말씀처럼 학부생이 실험으로 3% 나오면 정말 높은 효율을 가진 태양전지를 만든 것이라는 하셨는데 낮은 효율이 계산된 것을 확인할 수 있었다. 이는 실험하는 동안 주의사항으로 말씀해 주신부분을 잘 이행하지 못하여 생긴 TiO2의 혼합문제와 FTO글라스 위에 TiO2 - PEG 혼합액이 고르게 펴지지 않은 점을 들 수 있고, 건조 시점을 잘 파악하지 못하여 테이프를 조심스럽게 떼어내지 못해 모서리 부분의 코팅부분이 톱니모양으로 뜯겨져 나간 것과 뜯겨져 나간 잔유물들이 다시 코팅부분 내부로 들어가 고르지 못한 표면을 만들어낸 점들이 낮은 효율을 만들어낸 원인이라 분석하였다.

참고자료

· [1]김길성, 김영순, 김형일, 서형기, 양오봉, 신형식, “를 이용한 염료감응형 태양전지의 제조 및 특성”, Korean Chem. Eng. Res., Vol.44, No.2, pp. 179-186(2006).
· [2]염료 감응형 태양전지에 대하여(배경, 비교, 구조, 원리, 공정, 구성 등),http://blog.daum.net/whan6531/,2008.12
· [3]고경현, 연료감응태양전지의 고효율화를 위한 전극 계면 특성 연구, 산업자원부
· [4]구와노유키노리, 태양전지란 무엇인가, 아카데미서적
· [5]http://blog.naver.com/ebong21?Redirect=Log&logNo=49171861 네이버블로그
· [6]http://cafe.naver.com/dayofeclipse.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=856 네이버카페
· [7]http://k.daum.net/qna/view.html?qid=0BU5d 다음신지식
· [8]http://blog.naver.com/sialon?Redirect=Log&logNo=30011532379 네이버블로그