지식나눔

DSSC에서 양이온의 역할

염료감응형 태양전지에 대해 궁금한 점이 있어 질문드립니다. 액체 전해질 또는 고체 전해질 사용시에 요오드 이온을 첨가하기 위해 요오드 염을 넣게 됩니다. 이때 해리되어 생기는 양이온의 반응 메카니즘과 셀의 효율을 높이기 위해서는 어떤 식으로 디자인되어야 하는지요? 감사드립니다.
  • Dye-sensitized solar cell
  • hole
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    안길홍님의 답변

    DSSC에 참고가 될만한 자료를 file로 올립니다. 참고가 되시기를....
    DSSC에 참고가 될만한 자료를 file로 올립니다. 참고가 되시기를....
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    안길홍님의 답변

    >염료감응형 태양전지에 대해 궁금한 점이 있어 질문드립니다. > >액체 전해질 또는 고체 전해질 사용시에 요오드 이온을 첨가하기 위해 요오드 염을 넣게 됩니다. > >이때 해리되어 생기는 양이온의 반응 메카니즘과 셀의 효율을 높이기 위해서는 > >어떤 식으로 디자인되어야 하는지요? > >감사드립니다. -------------------------------------------------------- 요오드 이온을 첨가한 것을 전해질로 사용하는지요?그러한 방법의 design은 잘쓰지 않는데요.전지이므로 전극으로 적용될 TCO coating이 된 전극판을 사용하겠지요.그중에서 한쪽의 전극판위에 nano TiO2입자(직접 합성하든지 또는 만들어진 것을 사용하든지; 4~5nano)를 n-type으로 사용하는데 TiO2 nano입자에 KI든지 Iodine포함 물질을 결합시켜서 사용합니다.이때 (Iodine용액+TiO2입자)를 건조시켜서 휘발성 물질은 날려버리고 건조시킵니다(물질A라고 함).물질A를 한쪽의 전극판에 coating하여 전자전달(-)전극을 만듭니다.이때 전도성 고분자를 소량 사용하는 방법도 test하여보시기 바랍니다.다음으로 전해질을 넣어야 되는데,전해질로 Ionic liquid인 ethylammonium nitrate를 한번 사용하여 보시기 바랍니다. (참고:Iodine의 반감기는 (15x10의6승)년 입니다.) 위에서 Iodine의 반응은 전지가 태양광에 의하여 I₂+H₂O(Ionic liquid에 포함된 수분) ↔H+ +I- +HIO 로 되면서 전자전달체(electronegative)가 되어 전자를 TiO2로 전달하게 됩니다.요오드염에서 Anion은 전자전달에 큰기여를 하지않고 있습니다.(이온성 물질의 전자전달효율=Cation의 이동도-Anion의 이동도) DSSC제작하는데 필요한 기본 사항을 file로 올려드리니 참고바랍니다. 각국에서 DSSC효율을 향상시키기 위하여서 효율성이 높은 전해질Ionic liquid 개발에 많은 노력을 기울이고 있습니다.즉,DSSC의 향후전망은 누가 효율성이 높은 Ionic liquid를 개발하느냐에 달려있다고 하여도 과언이 아닙니다.(Ionic liquid에는 여러가지 종류가 있습니다)
    >염료감응형 태양전지에 대해 궁금한 점이 있어 질문드립니다. > >액체 전해질 또는 고체 전해질 사용시에 요오드 이온을 첨가하기 위해 요오드 염을 넣게 됩니다. > >이때 해리되어 생기는 양이온의 반응 메카니즘과 셀의 효율을 높이기 위해서는 > >어떤 식으로 디자인되어야 하는지요? > >감사드립니다. -------------------------------------------------------- 요오드 이온을 첨가한 것을 전해질로 사용하는지요?그러한 방법의 design은 잘쓰지 않는데요.전지이므로 전극으로 적용될 TCO coating이 된 전극판을 사용하겠지요.그중에서 한쪽의 전극판위에 nano TiO2입자(직접 합성하든지 또는 만들어진 것을 사용하든지; 4~5nano)를 n-type으로 사용하는데 TiO2 nano입자에 KI든지 Iodine포함 물질을 결합시켜서 사용합니다.이때 (Iodine용액+TiO2입자)를 건조시켜서 휘발성 물질은 날려버리고 건조시킵니다(물질A라고 함).물질A를 한쪽의 전극판에 coating하여 전자전달(-)전극을 만듭니다.이때 전도성 고분자를 소량 사용하는 방법도 test하여보시기 바랍니다.다음으로 전해질을 넣어야 되는데,전해질로 Ionic liquid인 ethylammonium nitrate를 한번 사용하여 보시기 바랍니다. (참고:Iodine의 반감기는 (15x10의6승)년 입니다.) 위에서 Iodine의 반응은 전지가 태양광에 의하여 I₂+H₂O(Ionic liquid에 포함된 수분) ↔H+ +I- +HIO 로 되면서 전자전달체(electronegative)가 되어 전자를 TiO2로 전달하게 됩니다.요오드염에서 Anion은 전자전달에 큰기여를 하지않고 있습니다.(이온성 물질의 전자전달효율=Cation의 이동도-Anion의 이동도) DSSC제작하는데 필요한 기본 사항을 file로 올려드리니 참고바랍니다. 각국에서 DSSC효율을 향상시키기 위하여서 효율성이 높은 전해질Ionic liquid 개발에 많은 노력을 기울이고 있습니다.즉,DSSC의 향후전망은 누가 효율성이 높은 Ionic liquid를 개발하느냐에 달려있다고 하여도 과언이 아닙니다.(Ionic liquid에는 여러가지 종류가 있습니다)
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    윤제정님의 답변

    광전극에서 생성된 전자가 회로를따라 음전극으로 이동하여 전해질이 차지하고있는공간을 요드이온이 징검다리역할을 해서 하나의 폐회로를 구성하게됩니다. 결국 캐리어가 고체상태에서는 전자의 옷을입고 액체상태에서는 이온의 옷을입고 이동하게됩니다 즉 아무런 이온도 없는 증류수에서는 전류가 흐르지않습니다. 전류의 흐름을 원활히 하기위해서는 이온이 많아야 전류가 많이 흐를 수 있습니다. 도움이되셨길..
    광전극에서 생성된 전자가 회로를따라 음전극으로 이동하여 전해질이 차지하고있는공간을 요드이온이 징검다리역할을 해서 하나의 폐회로를 구성하게됩니다. 결국 캐리어가 고체상태에서는 전자의 옷을입고 액체상태에서는 이온의 옷을입고 이동하게됩니다 즉 아무런 이온도 없는 증류수에서는 전류가 흐르지않습니다. 전류의 흐름을 원활히 하기위해서는 이온이 많아야 전류가 많이 흐를 수 있습니다. 도움이되셨길..
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