화학/물리화학/태양전지

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나노 태양전지에 대해 실험을 하고 작성한 레포트 입니다.
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본문내용

물리화학실험
1. 실험일시 : 2010. 4. 30. 금 6,7,8,9교시
2. 실험제목 : 나노 태양전지
3. 실험원리 :
○ 본 실험에서는 반도체 접합을 이용하는 태양전지와는 또 다른 유형의 태양전지로서 최근 관심을 끌고 있는 나노결정(nanocrystalline) 태양전지를 제작해 보기로 한다. 염료에 의하여 감광화(sensitization)된 나노결정 반도체 필름을 재료로 하는 이 태양전지는 광전기화학전지(photoelectrochemical cell)로서, 비교적 최근에 그 가능성이 제시되어 전지의 실용화를 위한 기술적 개발을 위하여 전지의 기능 및 성능에 대한 활발한 연구가 이루어지고 있다.
:나노 결정 태양전지는 나노 크기 입자의 콜로이드 현탁액의 얇은 필름과 TiO2입자들에 흡착된 단일 층의 염료 분자, 그리고 TiO2필름의 동공에 포함된 전해질 용액이 투명한 전도성 유리판 사이에 샌드위치 된 구조를 가지고 있다
○이 전지는 염료 분자에 의한 반도체의 감광화를 이용하는 것으로 전지의 작동원리는 다음과 같다. TiO2 반도체 표면에 흡착된 염료 분자(D)는 빛을 흡수하여 들뜬 상태에서 전자를 반도체의 전도띠(conduction band)로 주입하고, 자신은 라디칼 양이온(D+)으로 산화된다. 이 염료 양이온은 전해질 용액에 존재하는 전자주개(electron donor)로부터 전자를 받아들여 염료 분자를 재생하며, 산화된 전자주개는 상대전극(electrode)으로 확산되어 여기에서 TiO2 전극으로부터 전선을 통하여 흘러온 전자를 얻어서 다시 환원된다.

참고 자료

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