에너지저장,변환 : 2P-416 ; Long alkyl chain을 이용한 염료감응형 태양전지 광전효과와 Blocking 효과

염료감응형 태양전지의 상용화에 가장 큰 문제점으로 지적되는 요소는 기존의 p-n junction 태양전지 대비 낮은 광전변환 효율과 소자의 장기 안정성이라 할 수 있다. 염료감응형 태양전지의 광전변환 효율을 증진시키기 위하여 신규 광감응제 개발 및 장파장 광흡수 염료 개발 연구가 이루어지고 있다. 이와 더불어, 염료의 회합에 따른 electron injection efficiency의 감소와 전자 재결합에 의한 electron correction efficiency 감소가 소자의 광전변환 효율에 크게 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 일반적으로 염료분자는 넓은 π 평면을 가지고 있어 회합특성이 강하고, 광전극주위에서 회합되는 경우, 전자주입 특성이 현저히 감소하게 된다. 이에 본 연구에서는 두 개 이상의 염료를 long alkyl chain으로 연결함으로써 염료분자의 회합특성을 선천적으로 방지하고자 하였다. long alkyl chain의 길이를 변화시켜 광전극상에서 염료분자간의 평균거리를 조절하였으며, 이에 따른 광전변환효율을 검토하였다. 본 연구 에서는 electron life time 및 electron diffusion length 측정을 통하여 연결기로 사용된 long alkyl chain이 광전극 표면을 보호하는 효과를 확인하였다. 광전극 표면이 long alkyl chain에 의하여 보호되므로 electron life time이 증가하게 되고, 이에 따라 광전변환효율이 상승함을 확인하였다.