KR101440728B1 - Fabrication of Anode Paste containing SiO2/TiO2 Core/Shell Nanoparticle for Highly Efficient Dye-Sensitized Solar Cells - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지의 산화전극 페이스트 제조법에 관한 것이다. 터피놀 기반 페이스트를 제조하고 졸-겔 방법을 통해서 만들어 낸 이산화실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 활용하여, 코어/셀 물질의 굴절률 차이로 인하여 생기는 광 산란 효과를 통한 효율 상승을 유도하는 산화전극 페이스트를 제조한다.
The present invention relates to a method of preparing an electrode paste for a dye-sensitized solar cell comprising silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles. Using silica dioxide / titanium dioxide core / cell nanoparticles prepared by a sol-gel method and preparing a terpineol-based paste, the oxidation of the core / cell material induces an increase in efficiency through the light scattering effect caused by the difference in refractive index of the core / Thereby producing an electrode paste.
염료감응형 태양전지 (Dye Sensitized Solar Cell) 는 차세대 태양전지로서의 유망한 후보로서 많은 관심을 끌고 있다. 염료감응형 태양전지는 태양광을 흡수할 수 있는 염료, 반도체 산화물, 전해질, 촉매용 상대전극, 태양광을 투과시킬 수 있는 투명전극으로 이루어지며, 염료가 태양광흡수에 의해서 여기 상태가 되어 전자를 생성하고, 이렇게 생성된 전자가 산화전극을 거쳐 외부회로로 흘러가서 전기에너지를 생성시키는 원리로 작동된다. 지금까지의 최고 효율은 13 % 에 이르며, 이를 더 증가시키기 위해서 많은 노력이 계속되고 있다. 금속 산화물의 표면적을 증가시키는 연구, 더 넓은 파장을 흡수할 수 있는 염료를 개발하는 연구, 광 산란 물질을 도입하는 연구 등이 활발하게 진행되고 있다.Dye Sensitized Solar Cell (Dye Sensitized Solar Cell) attracts much attention as a promising candidate for next generation solar cell. The dye-sensitized solar cell is composed of a dye capable of absorbing sunlight, a semiconductor oxide, an electrolyte, a counter electrode for a catalyst, and a transparent electrode capable of transmitting sunlight. The dye is excited by the absorption of sunlight, And the generated electrons flow to the external circuit through the oxidation electrode to generate electric energy. Up to now, the maximum efficiency has reached 13%, and a lot of efforts are being made to increase it further. Studies have been actively carried out to increase the surface area of metal oxides, to develop dyes capable of absorbing wider wavelengths, and to introduce light scattering materials.
그 중에서 빛의 산란을 제어할 수 있는 물질을 사용하여 산화전극에 이용하여 전극으로 들어올 수 있는 빛을 최대한 활용할 수 있도록 산화전극 페이스트를 제조하는 연구 방향이다. 빛을 산란하는 기작은 광을 산화전극에 제한하는 것과 빛의 흡수 경로 길이를 증가시키는 것, 이 두 가지로 구성된다. 광을 제한하는 것은 광 산란 물질에서 후방으로 산란된 빛이 전극에 갇힐 때 일어난다. 반면 광 산란 물질에서 전방 산란된 빛은 빛의 흡수 경로 길이의 증가를 일으킨다. 두 가지를 비교해 보았을 때 광을 제한 하는 것이 빛의 흡수 경로 길이의 증가보다 전지의 효율 상승에 더 도움이 된다. Among them, it is a research direction to manufacture an oxidized electrode paste so as to utilize the light that can enter into the electrode by using the substance that can control the scattering of light. The light scattering mechanism consists of limiting light to the oxidized electrode and increasing the light absorption path length. Restricting light occurs when light scattered back from the light scattering material is trapped in the electrode. On the other hand, forward scattered light in the light scattering material causes an increase in the light absorption path length. Comparing the two, limiting the light is more helpful in increasing the efficiency of the cell than increasing the light absorption path length.
코어/셀 구조에 관한 많은 연구에 따르면 산란 효율은 셀의 두께, 입자의 크기, 입자의 분포, 모양, 그리고 굴절률에 의해 영향을 받는다. 기존 연구에 따르면 셀 물질의 굴절률이 코어 물질보다 주변 매트릭스의 굴절률과 차이가 클 때 광 제한에 따른 광 산란 효과가 크다고 알려져 있다. 그러나 코어/셀 구조 물질의 염료감응형 태양전지로의 도입에의 실험적 연구에는 많은 관심이 기울여 지지 않았고, 아직 실리카/이산화티타늄 코어/셀 구조를 태양전지의 광산란물질로 도입하는 것은 까다로운 과제이다.According to many studies on core / cell structure, scattering efficiency is influenced by cell thickness, particle size, particle distribution, shape, and refractive index. According to the existing studies, it is known that the light scattering effect according to the light restriction is great when the refractive index of the cell material is different from the refractive index of the surrounding matrix rather than the core material. However, much attention has not been paid to the experimental study on the introduction of the core / shell structure into the dye-sensitized solar cell, and it is still a difficult task to introduce the silica / titanium dioxide core / cell structure into the light scattering material of the solar cell.
따라서, 광 산란 효과를 극대화시키는 실리카/이산화티타늄 코어/셀 구조를 이용하여 산화전극의 페이스트를 만드는 효율적인 제조방법이 강력히 요구되고 있다.
Therefore, there is a strong demand for an efficient manufacturing method of forming an oxide electrode paste using a silica / titanium dioxide core / cell structure that maximizes the light scattering effect.
본 발명의 목적은 이러한 종래기술의 문제점들을 일거에 해결하고자 광 산란 효과를 극대화하기 위하여 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자로 구성된 염료감응형 태양전지의 산화전극 페이스트 제조법에 관한 것이다. 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 고유의 방법으로 도입하여 산화전극 페이스트를 제조할 수 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrode paste for dye-sensitized solar cells comprising silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles in order to maximize the light scattering effect. The silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles can be introduced in a unique way to produce an oxidized electrode paste.
본 발명자들은 수많은 실험과 심도있는 연구를 거듭한 끝에, 이제껏 알려진 방법과는 전혀 다른 방법으로 광 산란 효과를 극대화시키는 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 산화전극 페이스트에 도입하고, 이 중 높은 효율을 나타내는 산화전극 페이스트의 구성 비율이 존재함을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.
After many experiments and intensive studies, the present inventors have introduced silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles that maximize the light scattering effect in a completely different manner from the previously known methods into an oxidized electrode paste, And the present invention has been accomplished.
본 발명은 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 사용하여 산화전극 페이스트를 제조하는 것을 내용으로 한다. The present invention relates to the preparation of an oxidized electrode paste using silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles.
본 발명에 따른 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지의 산화전극 페이스트 제조방법은,The method for producing an electrode paste of a dye-sensitized solar cell comprising silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles according to the present invention comprises:
(A) 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 제조하는 단계; 및,(A) preparing a silica / titanium dioxide core / cell nanoparticle; And
(B) 터피놀(Terpineol), 에틸 셀룰로오스 (Ethyl cellulose), 라우릭산 (Lauric acid) 을 혼합하여 터피놀 기반 페이스트를 제조하는 단계; 및,(B) preparing a terpineol-based paste by mixing terpineol, ethyl cellulose, and lauric acid; And
(C) 상기 제조된 페이스트와 이산화티타늄 나노입자를 섞어 이산화티타늄 혼합 페이스트를 제조하는 단계; 및,(C) preparing titanium dioxide mixed paste by mixing the paste and the titanium dioxide nanoparticles; And
(D) 상기 이산화티타늄 혼합 페이스트에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 혼합하여 산화전극 페이스트 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지의 산화전극 페이스트를 제조하는 단계로 이루어진다.
(D) mixing the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles with the titanium dioxide mixed paste to prepare an oxidized electrode paste. The dye-sensitized solar cell comprising the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles And an oxidizing electrode paste of a battery.
본 발명에서의 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 활용한 산화전극 페이스트의 제조방법은 이제껏 보고된 바가 없는 전혀 새로운 방법으로서, 이산화티타늄 층에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 도입함으로써 높은 광 산란 효과를 가지는 산화전극 페이스트의 제조가 가능하다. 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자의 경우 코어 물질과 셀의 물질의 굴절률 차이로 인해 광을 제한하는 효과를 보이는데, 이를 통하여 염료감응형 태양전지의 효율의 상승을 얻을 수 있다.
The inventive method of preparing the electrode / electrode paste utilizing the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles in the present invention is an entirely new method which has not been reported until now, by introducing silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles into the titanium dioxide layer It is possible to produce an oxidized electrode paste having a light scattering effect. Silica / Titanium Dioxide Core / Cell In the case of nanoparticles, the effect of limiting the light due to the difference in refractive index between the core material and the material of the cell is exhibited, thereby increasing the efficiency of the dye-sensitized solar cell.
도 1은 발명의 실시예 1에서 제조된 산화전극의 이산화티타늄 층에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 도입한 염료감응형 태양전지의 모식도이고;
도 2는 발명의 실시예 1에서 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자을 광산란 물질로 활용하여 만든 염료감응형 태양전지의 전압에 따른 전류밀도의 변화를 나타낸 그림이다.1 is a schematic view of a dye-sensitized solar cell in which silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles are introduced into a titanium dioxide layer of an oxidation electrode prepared in Example 1 of the present invention;
FIG. 2 is a graph showing a change in current density according to a voltage of a dye-sensitized solar cell produced by using silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles prepared in Example 1 of the present invention as a light scattering material.
단계 (A) 에서 제조하는 실리카/이산화티타늄 코어-셀 나노입자의 경우, 일반적으로 알려진 졸-겔 반응 (sol-gel reaction) 을 이용하여 실리카 나노입자의 표면에 이산화티타늄 셀이 도입된 실리카/이산화티타늄 코어-셀 나노입자를 제조할 수 있으며, 형상은 특정 형상에만 제한되는 것은 아니지만 구형입자가 바람직하며, 특별히 계면 졸-겔 반응을 이용하여 제조된 실리카/이산화티타늄 코어-셀 나노입자 (본 실험실 공개특허 10-2009-0033953, 대한민국) 가 바람직하다.In the case of the silica / titanium dioxide core-cell nanoparticles prepared in step (A), the titanium dioxide cells introduced into the surface of the silica nanoparticles using a generally known sol-gel reaction, Titanium core-cell nanoparticles can be prepared. Although the shape is not limited to a specific shape, spherical particles are preferable, and particularly silica / titanium dioxide core-cell nanoparticles prepared using an interfacial sol-gel reaction Korean Patent Laid-Open No. 10-2009-0033953, Korea).
단계 (B)에서 사용되는 터피놀(Terpineol), 에틸 셀룰로오스 (Ethyl cellulose)의 경우, 에틸 셀룰로오스가 터피놀 90 중량부 대비 1 에서 5 중량부인 것이 바람직하며, 이들 범위에 한정되지 않고 상기 범위보다 많거나 적을 수 있다. 에틸 셀룰로오스의 부가량이 1 중량부 미만일 경우 터피놀 기반 페이스트의 점도가 낮아 산화전극의 두께가 지나치게 얇아지거나 전극에 코팅이 안 될 수 있으며, 5 중량부 이상일 경우에는 점도가 지나치게 높아 전해질이 침투하지 못할 염려가 있다.In the case of terpineol or ethyl cellulose used in step (B), ethyl cellulose is preferably used in an amount of 1 to 5 parts by weight based on 90 parts by weight of terpinol, and is not limited to these ranges. Or can be written down. If the addition amount of ethyl cellulose is less than 1 part by weight, the viscosity of the terpineol-based paste is low, so that the thickness of the oxidized electrode may become too thin or may not be coated on the electrode. If the amount is more than 5 parts by weight, the electrolyte may not penetrate There is concern.
터피놀(Terpineol), 라우릭산 (Lauric acid)의 경우, 라우릭산이 터피놀 25 중량부 대비 1 에서 5 중량부인 것이 바람직하며, 이들 범위에 한정되지 않고 상기 범위보다 많거나 적을 수 있다. 라우릭산의 부가량이 1 중량부 미만일 경우 터피놀 기반 페이스트의 점도가 낮아 산화전극의 두께가 지나치게 얇아질 염려가 있으며, 5 중량부 이상일 경우에는 점도가 지나치게 높아 전해질이 침투하지 못할 염려가 있다.In the case of terpineol and lauric acid, the amount is preferably 1 to 5 parts by weight based on 25 parts by weight of lauric acid isopinol, and is not limited to these ranges and may be more or less than the above range. If the amount of lauric acid added is less than 1 part by weight, the viscosity of the terpineol-based paste may be low and the thickness of the oxidizing electrode may become too thin. If the amount is more than 5 parts by weight, the viscosity may be excessively high.
터피놀(Terpineol), 에틸 셀룰로오스 (Ethyl cellulose), 라우릭산 (Lauric acid)을 녹이는 온도는 특정 온도에 한정된 것이 아니며, 터피놀, 에틸 셀룰로오스 그리고 라우릭산의 비율에 따라 높거나 낮을 수 있다.The temperature at which terpineol, ethyl cellulose, and lauric acid are dissolved is not limited to a specific temperature but may be high or low depending on the ratio of terpineol, ethyl cellulose, and lauric acid.
터피놀(Terpineol), 에틸 셀룰로오스 (Ethyl cellulose), 라우릭산 (Lauric acid)을 녹이는 시간은 특정 시간에 한정된 것이 아니며, 터피놀, 에틸 셀룰로오스 그리고 라우릭산의 비율에 따라 길거나 짧을 수 있다.The time to dissolve terpineol, ethyl cellulose, and lauric acid is not limited to a specific time, but may be longer or shorter depending on the ratio of terpineol, ethylcellulose and lauric acid.
이산화티타늄 나노입자가 터피놀 기반 페이스트 100 중량부 대비 5 에서 50 중량부인 것이 바람직하지만 이보다 적거나 많을 수 있다. 이산화티타늄 나노입자의 부가량이 5 중량부 미만이면 염료 흡착량이 줄어들어 높은 효율을 얻기 힘들며, 50 중량부 이상일 경우에는 이산화티타늄 입자들에 의해서 전해질의 진행이 방해받기 때문에 원활한 전자의 흐름이 어려워 효율이 저해받을 수 있다.The titanium dioxide nanoparticles are preferably 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the terpineol-based paste, but may be less or more. If the addition amount of the titanium dioxide nanoparticles is less than 5 parts by weight, the amount of dye adsorption is decreased and it is difficult to obtain high efficiency. When the amount of the titanium dioxide nanoparticles is more than 50 parts by weight, the progress of the electrolyte is inhibited by the titanium dioxide particles, Can receive.
단계 (C)에서 이산화티타늄 페이스트 제조에서 터피놀 기반 페이스트와 이산화티타늄 나노입자를 섞는 시간은 특정 시간에 한정된 것이 아니며 터피놀 기반 페이스트의 점도와 이산화티타늄 나노입자의 양에 따라서 짧거나 길어질 수 있다.The mixing time of the terpineol-based paste and the titanium dioxide nanoparticles in the preparation of the titanium dioxide paste in the step (C) is not limited to a specific time and may be short or long depending on the viscosity of the terpineol-based paste and the amount of the titanium dioxide nanoparticles.
단계 (D)에서 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자가 터피놀 기반 페이스트 100 중량부 대비 5 에서 70 중량부인 것이 바람직하지만 이보다 적거나 많을 수 있다. 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자의 부가량이 5 중량부 미만이면 광 산란 효과가 적을 수 있으며, 70 중량부 이상일 경우에는 염료의 흡착량이 줄어들어 전류밀도가 낮아질 수 있다.In step (D), the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles are preferably 5 to 70 parts by weight, based on 100 parts by weight of the terpineol-based paste, but may be less or more. When the addition amount of the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles is less than 5 parts by weight, the light scattering effect may be small, and when it is more than 70 parts by weight, the adsorption amount of the dye may be decreased and the current density may be lowered.
산화전극 물질 제조에서 이산화티타늄 페이스트와 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 섞는 시간은 특정 시간에 한정된 것이 아니며 터피놀 기반 페이스트의 점도와 이산화티타늄 나노입자의 양에 따라서 짧거나 길어질 수 있다.The time for mixing the titanium dioxide paste with the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles in the preparation of the electrode material is not limited to a specific time and may be short or long depending on the viscosity of the terpineol-based paste and the amount of the titanium dioxide nanoparticles.
[실시예][Example]
이하 실시예를 참조하여 본 발명의 구체적인 예를 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.
[실시예 1][Example 1]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화oo 전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.9 % 의 값을 얻을 수 있었다. (도 1)To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The oxidized oo electrode material was screen printed on a fluoride tin (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The efficiency of the dye sensitized solar cell including the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles prepared using the solar simulator under the condition of 100 mWcm -2 was found to be η = 7.9%. (Fig. 1)
[실시예 2][Example 2]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.25 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 8 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.3 % 의 값을 얻을 수 있었다.0.25 g of ethylcellulose and 1.8 g of lauric acid are dissolved in 80.5 g of terpineol at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the electrode material of 8 ㎛ thickness was deposited. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The dye sensitized solar cell containing the prepared silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was found to have an efficiency of η = 7.3% under the condition of 100 mWcm -2 using a solar simulator.
[실시예 3][Example 3]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 1.25 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 16 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.0 % 의 값을 얻을 수 있었다.1.25 g of ethylcellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved in 80 g of terpinol at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. The cross section of the prepared electrode was observed by SEM. As a result, it was confirmed that the oxidized electrode material rises up to a thickness of 16 탆. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The dye-sensitized solar cell including the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles manufactured using the solar simulator was found to have a value of η = 7.0% under the condition of 100 mWcm -2 .
[실시예 4][Example 4]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 0.9 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 10 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.3 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 0.9 g of lauric acid were dissolved at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. The cross - section of the electrode was observed by SEM. It was confirmed that the electrode material was deposited at a thickness of 10 ㎛. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The dye sensitized solar cell containing the prepared silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was found to have an efficiency of η = 7.3% under the condition of 100 mWcm -2 using a solar simulator.
[실시예 5][Example 5]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 4.5 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 16 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.0 % 의 값을 얻을 수 있었다.0.5 g of ethyl cellulose and 4.5 g of lauric acid were dissolved in 80 g of terpineol at 80 DEG C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. The cross section of the prepared electrode was observed by SEM. As a result, it was confirmed that the oxidized electrode material rises up to a thickness of 16 탆. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The dye-sensitized solar cell including the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles manufactured using the solar simulator was found to have a value of η = 7.0% under the condition of 100 mWcm -2 .
[실시예 6][Example 6]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 25 ℃ 에서 24 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.9 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 1.8 g of lauric acid are melted at 25 ° C for 24 hours to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The efficiency of the dye sensitized solar cell including the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles prepared using the solar simulator under the condition of 100 mWcm -2 was found to be η = 7.9%.
[실시예 7][Example 7]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.05 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=6.8 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.05 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The efficiency of dye sensitized solar cell including silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles prepared using a solar simulator was found to be η = 6.8% under 100 mWcm -2 .
[실시예 8][Example 8]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.5 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.0 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.5 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The dye-sensitized solar cell including the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles manufactured using the solar simulator was found to have a value of η = 7.0% under the condition of 100 mWcm -2 .
[실시예 9][Example 9]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 2 hr 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.9 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste and mixed at oxal for 2 hours to prepare a titanium dioxide paste. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The efficiency of the dye sensitized solar cell including the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles prepared using the solar simulator under the condition of 100 mWcm -2 was found to be η = 7.9%.
[실시예 10][Example 10]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.009 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=6.8 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.009 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added and mixed in oxal for 30 min to prepare an electrode material for the oxidation. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The efficiency of dye sensitized solar cell including silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles prepared using a solar simulator was found to be η = 6.8% under 100 mWcm -2 .
[실시예 11][Example 11]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.126 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.0 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.126 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The dye-sensitized solar cell including the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles manufactured using the solar simulator was found to have a value of η = 7.0% under the condition of 100 mWcm -2 .
[실시예 12][Example 12]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 2 hr 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.9 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. 0.04 g of the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added to 1 g of the titanium dioxide paste thus prepared, and the mixture was mixed in oxal for 2 hours to prepare an oxide electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The efficiency of the dye sensitized solar cell including the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles prepared using the solar simulator under the condition of 100 mWcm -2 was found to be η = 7.9%.
[실시예 13][Example 13]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 1 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 14 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.3 % 의 값을 얻을 수 있었다.1 g of ethylcellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved in 80.5 g of terpineol at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. The cross section of the prepared electrode was observed by SEM. As a result, it was confirmed that the oxidized electrode material rises up to a thickness of 14 탆. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The dye sensitized solar cell containing the prepared silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was found to have an efficiency of η = 7.3% under the condition of 100 mWcm -2 using a solar simulator.
[실시예 14][Example 14]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 2.7 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 13 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.0 % 의 값을 얻을 수 있었다.0.5 g of ethyl cellulose and 2.7 g of lauric acid were dissolved in 80 g of terpineol at 80 DEG C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. SEM observation of the cross section of the prepared electrode revealed that the oxide electrode material was deposited at a thickness of 13 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The dye-sensitized solar cell including the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles manufactured using the solar simulator was found to have a value of η = 7.0% under the condition of 100 mWcm -2 .
[실시예 15][Example 15]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 3.6 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 14 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.2 % 의 값을 얻을 수 있었다.0.5 g of ethylcellulose and 3.6 g of lauric acid were dissolved in 80.5 g of terpineol at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. The cross section of the prepared electrode was observed by SEM. As a result, it was confirmed that the oxidized electrode material rises up to a thickness of 14 탆. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The dye-sensitized solar cell containing the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was found to have an efficiency of η = 7.2% under the condition of 100 mW cm -2 using a solar simulator.
[실시예 16][Example 16]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 60 ℃ 에서 12 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.9 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethylcellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved at 60 ° C for 12 hours to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The efficiency of the dye sensitized solar cell including the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles prepared using the solar simulator under the condition of 100 mWcm -2 was found to be η = 7.9%.
[실시예 17][Example 17]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.3 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.3 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.3 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 min at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The dye sensitized solar cell containing the prepared silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was found to have an efficiency of η = 7.3% under the condition of 100 mWcm -2 using a solar simulator.
[실시예 18][Example 18]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 45 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.9 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 45 min at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The efficiency of the dye sensitized solar cell including the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles prepared using the solar simulator under the condition of 100 mWcm -2 was found to be η = 7.9%.
[실시예 19][Example 19]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.02 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.0 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.02 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added and mixed in oxal for 30 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The dye-sensitized solar cell including the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles manufactured using the solar simulator was found to have a value of η = 7.0% under the condition of 100 mWcm -2 .
[실시예 20][Example 20]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.06 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.2 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.06 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added, and the mixture was mixed in oxal for 30 min to prepare an oxide electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The dye-sensitized solar cell containing the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was found to have an efficiency of η = 7.2% under the condition of 100 mW cm -2 using a solar simulator.
[실시예 21][Example 21]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.08 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.4 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.08 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added and mixed in oxal for 30 min to prepare an oxide electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The dye-sensitized solar cell containing the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was found to have an efficiency of η = 7.4% under the condition of 100 mWcm -2 using a solar simulator.
[실시예 22][Example 22]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.1 g 을 가하고 30 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.2 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.1 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added and mixed in oxal for 30 min to prepare an electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The dye-sensitized solar cell containing the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was found to have an efficiency of η = 7.2% under the condition of 100 mW cm -2 using a solar simulator.
[실시예 23][Example 23]
터피놀 22.5 g 에 에틸 셀룰로오스 0.5 g 과 라우릭산 1.8 g 을 80 ℃ 에서 1 hr 동안 녹여서 터피놀 기반 페이스트를 제조한다. 터피놀 기반 페이스트 1 g 에 이산화티타늄 나노입자 0.18 g 을 가하고 옥사발에서 30 min 동안 섞어서 이산화티타늄 페이스트를 제조한다. 만들어진 이산화티타늄 페이스트 1 g 에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자 0.04 g 을 가하고 45 min 동안 옥사발에서 섞어서 산화전극 물질을 제조한다. 만들어진 산화전극 물질을 사염화티타늄으로 전처리한 불소산화주석(FTO)글라스 (15 Ωcm-2, thickness of 2.2 mm)위에 스크린프린팅 한 후에 450 ℃ 에서 30 min 동안 가열해준다. 제조된 전극의 단면을 SEM으로 관찰한 결과 12 ㎛ 의 두께로 산화전극 물질이 올라간 것을 확인할 수 있었다. 염료 흡착을 위해 프린팅 된 필름을 D719 염료 용액에 상온에서 24 h 동안 담궈둔다. 백금 대전극은 FTO 글라스에 5 mM 염화백금 용액을 20 마이크로미터 떨어뜨린 후 400 ℃ 에서 30 min 동안 가열해서 준비한다. 전해질로는 요오드화물 전해질 (Idolyte AN-50, Solaronix) 를 사용한다. 제조된 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지를 Solar simulator 를 이용하여 100 mWcm-2 하에서 효율 측정결과 η=7.9 % 의 값을 얻을 수 있었다.To terpinol (22.5 g), 0.5 g of ethyl cellulose and 1.8 g of lauric acid were dissolved at 80 ° C for 1 hour to prepare a terpineol-based paste. 0.1 g of titanium dioxide nanoparticles are added to 1 g of terpineol-based paste, and titanium dioxide paste is prepared by mixing for 30 minutes at oxal. To 1 g of the prepared titanium dioxide paste, 0.04 g of silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles was added and mixed in oxal for 45 min to prepare an oxidized electrode material. The prepared electrode material is screen-printed on a fluoride tin oxide (FTO) glass (15 Ωcm -2 , thickness of 2.2 mm) pretreated with titanium tetrachloride and heated at 450 ° C. for 30 min. Observation of the cross section of the prepared electrode by SEM revealed that the oxidation electrode material was deposited at a thickness of 12 μm. The film printed for dye adsorption is soaked in D719 dye solution at room temperature for 24 h. The platinum counter electrode is prepared by dropping a 5 mM solution of platinum chloride in an FTO glass by 20 micrometers and heating it at 400 ° C for 30 minutes. An iodide electrolyte (Idolyte AN-50, Solaronix) is used as the electrolyte. The efficiency of the dye sensitized solar cell including the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles prepared using the solar simulator under the condition of 100 mWcm -2 was found to be η = 7.9%.
없음none
Claims (9)
(B) 상기 제조된 페이스트와 이산화티타늄 나노입자를 섞어 이산화티타늄 혼합 페이스트를 제조하는 단계; 및,
(C) 상기 이산화티타늄 혼합 페이스트에 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 혼합하여 산화전극 페이스트 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카/이산화티타늄 코어/셀 나노입자를 포함하는 염료감응형 태양전지의 산화전극 페이스트 제조법.(A) preparing a terpineol-based paste by mixing terpineol, ethyl cellulose, and lauric acid; And
(B) preparing titanium dioxide mixed paste by mixing the paste and the titanium dioxide nanoparticles; And
(C) mixing the titanium dioxide mixed paste with silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles to prepare an oxidized electrode paste. The dye-sensitized solar cell according to claim 1, (Method for manufacturing electrode paste for battery).
The method according to claim 1, wherein the mixing time of the titanium dioxide paste and the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles in the preparation of the electrode paste is 30 minutes to 2 hours, and the silica / titanium dioxide core / cell nanoparticles A method for preparing an electrode paste for a dye-sensitized solar cell.
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| KR20170111339A (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-12 | 서울대학교산학협력단 | Fabrication of Anode Paste containing Au/TiO2 Microsphere for Highly Efficient Dye Sensitized Solar Cells |
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