티타니아 나노튜브를 이용한 염료감응 태양전지

HF, NaF, NH 4 F와 같이 플루오르 이온(F - )이 함유된 전해질에서 티타늄 금속판을 양극산화시켜 0.34 μm부터 최대 8.9 μm까지 다양한 길이의 티타니아 나노튜브(TNT)를 제조하였다. 양극산화에 의해 제조된 TNT를 450 ℃에서 소성 시키면 광 활성을 가지는 아나타제 결정이 생성되었다. TNT 기반 염료감응 태양전지(DSSC)는 TNT 길이가 2.5 μm일 때 광전환 효율이 4.71%로 최대를 나타내었다. 이 값은 티타니아 페이스트를 코팅하여 제작한 FTO 기반 DSSC의 광전환 효율 보다 약 18% 높았다. 또한 TNT-DSSC의 단락전류밀도(J sc )는 9.74 mA/㎠로 FTO-DSSC의 7.19 mA/㎠ 보다 약 35% 이상 높았다. TNT-DSSC 태양전지의 광전환 효율이 더 높은 이유는 염료에서 생성된 광전자가 TNT를 통해 전극 표면으로 빨리 전달되어 광전자와 염료가 재결합 되는 것이 억제되었기 때문이다.