염료감응형 태양전지 응용을 위해 전자주개로 나프틸기를 도입한고효율 유기염료에 관한 연구

Title
염료감응형 태양전지 응용을 위해 전자주개로 나프틸기를 도입한고효율 유기염료에 관한 연구
Authors
장석훈
Keywords
염료감응형태양전지응용을위해전자주개로나프틸기를도입한고효율유기염료에관한연구
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
화석에너지의 고갈에 따라 새로운 대체에너지 자원의 개발에 대한 인류의 관심이 크게 증가하고 있다. 그 중 가장 쉽게 접할 수 있고, 무한으로 공급되고 있는 태양에너지가 새로운 대체에너지 자원으로 가장 각광을 받고 있다. 이에 따라 태양에너지를 이용하는 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, Dye-Sensitized Solar Cells(염료감응형 태양전지)는 최근 아주 많은 연구가 진행되고 있는 분야이다. 염료감응형 태양전지는 낮은 제조원가와 높은 에너지 전환효율로 인해 최근 많이 연구되어지고 있다. N3와 N719 뿐만 아니라 Black Dye 등 많은 루테늄 염료들은 10% 이상의 효율을 보이고 있으며, 유기염료는 최근 많은 연구를 통하여 그 효율이 N719의 효율에 근접한 실정에 이르렀다. 유기염료는 루테늄계열의 염료에 비해 낮은 제조원가와 간단한 합성 및 제조과정, 높은 몰흡광계수, 흡수파장의 조절이 가능한 점과 같은 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 그 효율 면에서 N719를 능가하지 못한 점 등은 더 많은 연구를 통하여 개선이 필요한 부분이다. 본 논문에서는 유기염료 분자 내 나프탈렌을 electron donor로 도입하여 conjugation 길이를 조절함으로써 장파장의 빛을 흡수하는 유기염료를 합성하였다. 또한, 유기염료가 TiO2 반도체 산화물에 흡착이 용이하도록 하기 위하여 유기염료의 끝 부분에 carboxylic acid를 도입하여 전자가 전극으로 이동이 용이하도록 설계하였다. 이렇게 디자인된 유기염료 분자는 다양한 합성과정과 분석과정을 통하여 검증을 하였고, 8.00% 의 준수한 효율을 보였다. Keywords : 염료감응형 태양전지, 유기염료태양전지, 유기염료, 유기태양전지 효율, IPCE
Description
그림 목차 I 표 목차 II 국문 요약 III 영문 요약 V 제1장. 서론 1 제2장. 이론적 배경 3 2.1. 염료감응형 태양전지의 원리3 2.2. 염료감응형 태양전지에 사용되는 유기염료의 종류 5 2.3. 앞으로의 연구 목표 7 제3장. 합성과 증명 11 3.1. 서론 11 3.2. 실험 12 3.2.1. 재료 12 3.2.2. 장비 12 3.2.3. 태양전지 셀 제작 준비 및 조건 14 3.2.4. 합성 15 제4장. 실험 결과 및 토의 20 4.1. 서론 20 4.2. Di-Na-DM-CA 유기염료의 흡수 스펙트럼과 전기화학적 특성 23 4.3. Di-Na-DM-CA 유기염료의 광전지적 성능 27 제5장. 결론 31 참고문헌 32
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/22043
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College of Engineering(공과대학) > Polymer Science and Engineering (고분자공학) > Theses(고분자공학 석박사 학위논문)
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