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멤브레인 = Membrane Journal v.21 no.3, 2011년, pp.213 - 221   피인용횟수: 1

염료감응형 태양전지를 위한 고분자 전해질막에서의 이온농도의 효과
Effect of Salt Concentration on Electrolyte Membranes for Dye Sensitized Solar Cells

권소영    (한국기술교육대학교 응용화학공학과   ); 윤미혜    (한국기술교육대학교 응용화학공학과   ); 조두현    (한국기술교육대학교 응용화학공학과   ); 정유영    (한국기술교육대학교 응용화학공학과   ); 구자경    (한국기술교육대학교 응용화학공학과  );
  • 초록

    염료감응형 태양전지를 위한 겔 고분자 전해질막을 제조하였다. 고분자물질로는 Poly(ethylene oxide) (PEO)를 사용하였으며, 가소제로서 poly(ethylene glycol) (PEG)을 첨가하였고, 전해질염 및 $I^-/I_3^-$ 의 공급원으로서 KI 및 $I_2$ 를 첨가하여 고분자 전해질막을 제조하였으며, 이와 같은 고분자 전해질막을 바탕으로 염료감응형 태양전지를 제조하였다. 고분자 전해질 내의 가소제로서의 PEG는 95%의 함량으로 주입되었으며, 전해질 내의 EO 1 mole 당 KI mole 수([KI]/[EO] 비)가 0.022, 0.044, 0.066 및 0.088이 되도록 KI가 주입되었다. 이러한 방식으로 제조된 겔 전해질막은 상온에서 왁스(wax) 형태를 보였다. 낮은 KI 함량의 영역에서는 KI 함량이 증가하면서 전해질막을 통한 이온전도도가 증가하였으며, [KI]/[EO]비가 0.066인 때에 이온전도도는 최대값을 보인 후 0.088로 증가하면서 이온전도도는 감소하였다. 염료감응형 태양전지에 있어서는 고분자 전해질막 내의 KI 함량이 증가하면서 $V_{OC}$ 는 지속적으로 감소하였다. 반면, $J_{SC}$ 의 경우 낮은 KI 함량의 범위에서는 KI 함량이 증가하면서 $J_{SC}$ 는 증가하였으며 [KI]/[EO]비가 0.044인 때에 $J_{SC}$ 가 최대값을 보인 후 그 이상의 높은 범위에서는 KI함량의 증가에 따라 $J_{SC}$ 는 감소하였다.


    Using poly(ethylene oxide) (PEO) as a polymer host, poly(ethylene glycol) (PEG) as a plasticizer, potassium iodide and iodine as sources of $I^-/I_3^-$ , polymer electrolyte membranes were prepared. Based on the polymer electrolytes, solid-state dye-sensitized solar cell (DSSC)s were fabricated. The content of PEG in the electrolyte was controlled to be 95%. The mole number of KI per 1 mole of EO ([KI]/[EO] ratio) in the electrolyte was changed to be 0.022, 0.044, 0.066 and 0.088. The electrolyte membrane showed wax phase in ambient temperature. The ionic conductivity increased with increasing KI content to reach the maximum value at which [KI]/[EO] ratio is 0.066. After the maximum value, the ionic conductivity decreased with increasing KI content. In the case of DSSC, the Voc decreased continuously with increasing KI content in the polymeric electrolyte membrane. The $J_{SC}$ increased with increasing KI content to show maximum value at which [KI]/[EO] ratio is 0.044. In the higher KI content region, $J_{SC}$ value decreased with increasing KI content.


  • 주제어

    Polymer electrolyte membrane .   ionic conductivity .   diffusivity .   open circuit voltage .   short circuit current.  

  • 참고문헌 (27)

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  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Lee, Jin ; Yang, Jae-Chang ; Kim, Sang-Ki ; So, Soon-Youl 2014. "Development of LED Auxiliary Power System for Ship using DSSC" 전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, 63(9): 1312~1316     

 저자의 다른 논문

  • 권소영 (2)

    1. 2010 "Di(ethylene glycol) Dimethacrylate의 열중합에 의한 Poly(propylene) 분리막으로 지지한 리튬이온 이차전지의 겔 전해질막 제조" 멤브레인 = Membrane Journal 20 (3): 259~266    
    2. 2010 "염료감응형 태양전지를 위한 고분자 전해질막에서의 가소제의 효과" 멤브레인 = Membrane Journal 20 (1): 13~20    
  • 조두현 (2)

  • 정유영 (2)

  • 구자경 (11)

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