기공크기가 조절된 메조다공질 TiO₂를 이용한 염료감응태양전지에 관한 연구

Abstract

P-123 block copolymer를 이용해서 BET가 375～550㎡/g이고 기공의 규칙성이 적은 비결정 TiO₂ 분말들을 만들었다. 그 다음, 고온에서의 변화를 관찰하기 위해서 비결정 TiO₂ 분말들을 460℃에서 하소하였다. 하소 후에는 BET가 61～89㎡/g인 anatase결정 TiO₂ 분말들이 얻어졌다. TiO₂-paste들을 소결시켜 FTO glass 위에 분산시켜 보았다. 하소하지 분말들을 이용해서 만든 TiO₂-paste들은 FTO glass 위에서 갈라지는 현상이 발생했다. 그래서 염료감응태양전지는 하소한 TiO₂ 분말들을 이용해서 제조하였다. 하소한 분말들을 염료감응태양전지에 적용했을 때 세 가지 결과가 나타났다. 첫째, 단락전류가 BET에 비례하지 않았다. 둘째, TiO₂의 기공크기는 염료감응태양전지의 효율에 영향을 주지 못했다. 셋째, 염료감응태양전지에서 일부 TiO₂들은 염료의 흡착시간에 따라 성능이 달라졌다.

Amorphous TiO₂ powders with BET of 375～550㎡/g was made by P-123 templating block copolymer, but pore-regularity was small. Then the powders were calcined at 460℃ to observe changes at high temperature. After calcinaTiO₂n, anatase crystal was obtaind, but BET decreased to 61～89㎡/g. TiO₂-pastes were casted on FTO glass through sintering process. Pastes that used no calcined TiO₂ powder cracked on FTO glass. So dye-sensitized solar cell was produced by using calcined TiO₂ powders. When calcined TiO₂ powders were used to dye-sensitized solar cell, three results showed. First, short circuit current was not proporTiO₂nal to BET. Second, cell's efficiency was not affected to pore-size of TiO₂. Third, performance of some TiO₂ in dye-sensitized solar cell changed by dye-adsorpTiO₂n time.