태양 전지를 위한 유/무기 복합 구조의 제조 및 평가

Abstract

이 연구에서는 CdS/TiO₂ Q-dot을 태양 전지에 이용하여 감도를 높였고 Indium tin oxide(ITO) 전극에 single-walled Carbon nanotubes(SWCNTs)를 이용하여 전류를 늘리게 만드는 실험을 하였다. 빛의 주사시에는 어두운 조건 하에서 실험을 진행하였고 또한 이 실험에서는 전하 재조합 과정을 줄이는 것을 확인 할 수 있었다. ITO의 표면에서 SWCNTs를 이용하여 기존의 CdS/TiO₂의 전환 효율이 향상 되었고 전하-수집 효율과 재조합에 의해 감소되는 효율을 줄여서 전체적으로 광 전환 효율을 50.0%를 늘릴 수 있었다. 또한 ZnO제조시에 부틸 바이올로젠을 수용액에 첨가함으로써, ZnO 구조모양을 큰 장대에서 작은 디스크로 조정하였다. 여기서 부틸 바이올로젠은 육방정계의 ZnO 성장을 막는 성장억제제로써 작용했다. 따라서, 부틸 바이올로젠은 ZnO 결정이 직경과 높이의 비를 유지시킨 채로 크기만 줄게 작용을 한다.; Report the modification of CdS/TiO₂ quantum-dot sensitized solar cells by using single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) on indium-doped tin oxide (ITO) electrodes. The presence of the SWCNT layers on an ITO electrode increased the short-circuit current (Jsc) under the irradiation condition and also reduced the charge recombination process under the dark condition. The power conversion efficiency of CdS/TiO₂ on ITO increased 50.0% in the presence of SWCNTs due to the improved charge-collecting efficiency and reduced recombination. Secendly, Shape of ZnO structure was controlled from bulk rods to tiny minuscule disks by the incorporation of butyl viologen into an aqueous solution of the zinc nitrate where butyl viologen acted as a capping agent to block the hexagonal growth of ZnO and therefore, in the presence of butyl viologen, crystallites of ZnO enable to maintain the same aspect ratio (a/c) with reduced sizes.