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목차

논문요약 9

1. 서론 11

2. 이론적 배경 14

2.1. 염료감응형 태양전지 역사 14

2.2. 염료감응형 태양전지의 원리 15

2.3. 염료감응형 태양전지의 구성 18

2.3.1. 투명전극 18

2.3.2. 산화물 반도체 19

2.3.3. 광감응 염료 21

2.3.4. 전해질 24

2.3.5. 상대전극 25

2.4. 염료감응형 태양전지의 특성평가 26

2.5. 염료의 몰 농도 30

3. 실험 31

3.1. T719 염료의 농도별 제조 31

3.2. 태양전지 전극제조와 셀 조립 32

3.3. 광전극의 반복적인 염료 흡착 실험 35

4. 결과 및 고찰 36

4.1. TiO₂ film 염료흡착 조건의 특성분석 36

4.1.1. TiO₂ film의 구조적 특성과 결정구도 36

4.1.2. TiO₂ film의 염료 흡착 몰 농도에 따른 광전극의 효율 특성 38

4.1.3. TiO₂ film의 염료 흡착 온도에 따른 광전극의 효율 특성 39

4.1.4. TiO₂ film의 염료 흡착 시간에 따른 광전극의 효율 특성 41

4.1.5. TiO₂ film의 염료 흡착 조건에 따른 효율 특성 42

4.2. 염료흡착 반복조건의 특성분석 44

4.2.1. 염료흡착 반복조건의 효율 특성 44

4.2.2. 염료흡착 반복조건의 EIS 측정 46

4.2.3. 염료흡착 반복조건의 Absorbance spectra 측정 48

4.2.4. 염료흡착 반복조건의 염료 흡착량 계산 50

4.2.5. 염료흡착 반복조건의 EQE 측정 52

5. 결론 54

참고문헌 56

ABSTRACT 60

표 4-1. 염료흡착 농도에 따른 DSSC의 효율 38

표 4-2. 염료흡착 온도에 따른 DSSC의 효율 39

표 4-3. 염료흡착 조건에 따른 DSSC의 효율 43

표 4-4. 염료흡착 반복 조건에 따른 DSSC의 효율 45

표 4-5. 염료흡착 반복조건에 따른 DSSC의 임피던스 parameter 47

표 4-6. 염료흡착량 51

Fig 2-1. 염료감응형 태양전지의 구조 15

Fig 2-2. 염료감응형 태양전지의 동작원리 16

Fig 2-3. 다양한 산화물 반도체와 전해질의 밴드갭 21

Fig 2-4. TiO₂ 의 형상(그림없음) 21

Fig 2-5. Ruthenium 염료의 분자구조 23

Fig 2-6. 다양한 색상의 염료를 이용하여 제작된 DSSC 단위셀 24

Fig 2-7. 태양전지의 Current - vol.age 특성 곡선 28

Fig 2-8. 각 태양광 입사 각도에 따른 AM(air mass)의 값 29

Fig 3-1. DSSC 셀제작 과정 33

Fig 3-2. 광전극의 흡착 실험 과정 34

Fig 3-3. 광전극의 반복 실험 과정 35

Fig 4-1. TiO₂ 박막의 (a)단면이미지 (b)표면이미지 37

Fig 4-2. TiO₂ 박막의 열처리 전, 후의 XRD 그래프 37

Fig 4-3. 염료흡착 농도에 따른 DSSC의 전압-전류 곡선 38

Fig 4-4. 염료흡착 온도에 따른 DSSC의 전압-전류 곡선 40

Fig 4-5. 염료흡착 시간과 농도에 따른 DSSC의 특성 42

Fig 4-6. 염료흡착 조건에 따른 DSSC의 전압-전류 곡선 43

Fig 4-7. 염료흡착 반복 조건에 따른 DSSC의 전압-전류 곡선 44

Fig 4-8. 염료흡착 반복 조건에 따른 DSSC의 Nyquist plot 46

Fig 4-9. Nyquist plot에 사용된 등가회로 47

Fig 4-10. 염료흡착 반복조건에 따른 DSSC의 Absorbance spectra 49

Fig 4-11. 염료흡착 반복조건에 따른 염료흡착량 변화 51

Fig 4-12. 염료흡착 반복조건에 따른 EQE 52

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