○ 태양전지 시장은 2030년에 약 4조 달러로 추정되므로 이 목표를 달성하기 위해서는 발전비용을 삭감해야 하고 또 현재 실용화되고 있는 실리콘계나 비실론계 태양전지 제조비용보다 저렴한 색소증감형 태양전지의 실용화 개발이 요구되고 있다. 본고에서는 색소증감형 태양전지 제조를 위한 TiO2 나노중공입자의 전기화학적 제조기술이 에너지도 적게 들고 친환경적인 특성이 있으므로 우리나라에서도 적극적으로 개발할 필요가 있다.
○ 색소증감형 태양전지는 Si결정계, CIGS 등의 태양전지에 비하여 효율이 낮고 비정질 실리콘계 태양전지 효율과 비슷하지만 원료비용이 저가이고 제조방법도 수용액 중에서 전기화학적으로 제조하기 때문에 친환경적 특성이 있으므로 개발할 필요가 있다.
○ 색소증감형 태양전지 제조공정은 보통 음극에 투명전도막, 다고성 나노TiO2나 나노 TiO2와이어를 광 집적체, 색소분자, 요소를 포함한 전해액과 대극으로는 Pt를 사용한 구조인데 TiO2 집광체는 제조된 분체를 이용하지만 본고의 TiO2 나노중공입자막 제조는 티타늄염의 수용액을 전기화학적으로 제조하기 때문에 제조공정이 간단하고 비용도 절약될 수 있는 특징이 있다.
○ FTO투명 전도성판에 폴리스틸렌(PS) 미세한 구상입자를 Pt대극을 사용하여 집적시킨 후 티타늄착염 수용액에서 전기화학적으로 PS입자에 TiO2를 전해 석출시켜서 프리커서를 제조하고 450℃에서 소성하면 PC가 분해되어 배출되므로 TiO2 나노중공막으로 형성된다. 그런데 중공막이 형성될 때 PS분해 배출가스에 의한 중공막 균열생성과 균열 영향에 관하여는 논의되고 있지 않으므로 더욱 연구가 필요하다고 생각된다.
○ 우리나라의 한국과학기술연구소에서 색소증감형 태양전지의 기판재료용 투명전도체 FTO 제조 연구가 진행되고 있고 단국대학 전자공학과에서 고분자 유기박막 태양전지의 특성연구, 기타 여러 대학이나 연구소에서 결정질 실리콘계, 비실리콘계 태양전지의 연구가 다수 진행되고 있으므로 많은 발전이 있을 것으로 예상된다.
TiO2 중공입자막의 전기화학적 제조와 색소증.pdf