목차
1. 서론 1
2. 페로스브카이트 소자의 광전극 2
(1) 광전극 소재 3
(2) 광전극의 형성과 페로브스카이트 태양전지의 효율 3
(3) 광전극의 전기적 특성과 페로브스카이트 태양전지의 신뢰성 4
(4) 광전극의 표면 개질과 페로브스카이트 태양전지의 안정성 4
(5) 페로스브카이트 소자의 광전극 구조체 5
3. 페로스브카이트 소자의 광전극 공정 기술 6
(1) 대면적 광전극 공정 기술 6
(2) 저온 광전극 공정 기술 7
4. 결론 8
참고문헌 9
Table 1. 페로브스카이트 태양전지에 사용되는 광전극 소재 특성 비교 3
Fig. 1. 다양한 태양전지에 대한 에너지 변환 효율 그래프(NREL, 2015). 2013년도 새롭게 등장한 페로브스카이트 태양전지가 2년 동안 급격한 성장을 한 것을 확인할 수 있다. 1
Fig. 2. 페로브스카이트 태양전지 단면 구조 (a), 페로브스카이트 태양전지와 광전극 (TiO₂, ZnO)의 에너지 대역 (b). 2
Fig. 3. 다공성 광전극의 두께에 따른 페로브스카이트 태양전지 광전 변환 효율을 보여주는 연구 결과. 3
Fig. 4. 페로브스카이트 소재의 3차원 구조와 다중 도메인 강유전 특성(Multidomain ferroelectric) (a) 및 광전극 도핑을 통한 소자 효율 및 이력현상을 최소화하여 신뢰성을 높인 페로브스카이트 태양전지 연구 결과. (b) 4
Fig. 5. 광전극에 계면 처리 (절연체 박막 코팅)를 통해 전자의 재결합을 막는 연구 결과 (a) 및 광전극의 광 촉매 반응이 페로브스카이트 광 흡수층 분해를 촉진하는 과정. (b) 5
Fig. 6. 길이에 따른 루타일 (Rutile) TiO₂ 나노 막대 광전극 및 이를 적용한 페로브스카이트 태양전지 단면 이미지 (a) 및 나노 막대 광전극 구조체 길이에 따른 그 효율 변화를 확인할 수 있는 연구 결과. 6
Fig. 7. 두께 조절이 가능한 스프레이 방식을 통해 TiO₂ 광전극을 형성하는 공정의 모식도 및 16%의 광전 변환 효율 (a) 및 프린팅 방식을 통해 제작하는 페로브스카이트 태양전지 공정 기술. (b) 7
Fig. 8. 저온 공정을 적용하여 제작한 페로브스카이트 태양전지 소자 이미지 (a) 및 저온 광전극 기반 태양전지의 단면 이미지와 소자 효율 측정 결과 (b). 8