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Fabrication of silver nanoparticles decorated porous TiO2 nanofibers for highly efficient dye-sensitized solar cells : 은 나노입자가 부착된 다공성 이산화티타늄 나노섬유의 제조 및 고효율 염료감응태양전지로의 응용
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- Authors
- Advisor
- 장정식
- Major
- 공과대학 화학생물공학부(에너지환경 화학융합기술전공)
- Issue Date
- 2013-08
- Publisher
- 서울대학교 대학원
- Keywords
- 염료감응태양전지 ; 이산화티타늄 나노섬유 ; 은 나노입자 ; 표면 플라스몬
- Description
- 학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 화학생물공학부(에너지환경 화학융합기술전공), 2013. 8. 장정식.
- Abstract
- 은 나노입자가 부착된 다공성 이산화티타늄 나노섬유를
제조하였고 이를 고효율 염료감응태양전지에 응용하였다.
이산화티타늄/이산화규소 혼합나노섬유를 전기방사로
제조한 뒤 이산화규소 부분을 불산으로 식각 시켜 다공성
이산화티타늄 나노섬유의 표면적을 조절하였다. 높은 표면적을
지니게 된 다공성 이산화티타늄 나노섬유의 경우,
이산화티타늄 표면에 부착되는 염료의 양이 증가하는 것을
확인하였다. 다공성 이산화티타늄 나노섬유 표면에 부착된 은
나노입자의 표면 플라스몬 효과는 입사광의 흡광 및 산란을
증가시킬 뿐만 아니라 염료에 의해 흡수되는 광량의 증가를
유도하는 것을 확인하였다. 그 결과, 은 나노입자가 부착 된
다공성 이산화티타늄 나노섬유를 염료감응태양전지의
음극물질로 적용하였을 때, 이산화티타늄 나노섬유로 이루어진
전지의 효율인 6.2 %에 비하여 8.8 %로 최적화된 효율을
보였다.
Silver nanoparticles decorated porous TiO2 nanofibers (Ag/p_TiO2
NFs) are used to enhance the performance of dye-sensitized solar cells
(DSSCs). The Ag/p_TiO2 NFs are fabricated via facile electrospinning
method, etching process and chemical reduction. The porosity of the
ii
porous TiO2 nanofibers (p_TiO2 NFs) is controlled by the amount of
SiO2 with electrospun TiO2/SiO2 composite NFs. The fabricated
p_TiO2 NFs exhibit high surface area, providing sufficient adsorption
of dye on TiO2. Moreover, surface plasmons from Ag/p_TiO2 NFs
enhance light absorption by trapping the incident light and increased
the absorption of dye. In addition, DSSC composed of Ag/p_TiO2 NFs
demonstrate an optimized photovoltaic conversion efficiency of 8.8 %.
- Language
- Korean
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