화학 | 태양에너지를 활용한 염료 감응형 태양전지(DSSC) 만들기
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작성자 캠프 담당자 작성일17-08-04 10:01 조회20,857회 댓글0건본문
세종과학실험 토론캠프
태양에너지를 활용한 염료 감응형 태양전지(DSSC) 만들기
1. 실험목표
천연염료로 태양전지를 만들어 전기가 흐르는 것을 확인하고 태양전지의 원리를 이해하고 염료감응형 태양전지를 장단점을 알아본다.
2. 실험재료
전도성 유리 3장, TiO2 페이스트, 테이프, 블루베리, 시금치, 아세톤, 에탄올, 아세트산, 요오드-요오드화 칼슘 용액
3. 실험기구
핫플레이트, 라이터, 양초, 핀셋, 집게클립 2개, 집게 전선 2개, 멀티미터, 비커 3개, 막사 사발, 깔때기, 거름종이
4. 실험과정
가. 전극판 제작
1)멀티미터를 이용해 전기가 통하는 면을 찾아 표시해둔다.
2)전도성 유리 2장을 테이프를 이용해 책상에 붙이고 TiO2 페이스트를 바른다.
3)적당히 마르면 테이플 제거하고 핫플레이트를 이용해 TiO2 페이스트를 완전히 건조시킨다.
사진1. TiO2 페이스트 바르기
나. 천연염료 추출
1)블루베리의 경우는 막자사발에 넣고 으깨어 주고 시금치의 경우 잘게 자른 후 막자사발에 아세톤과 같이 넣어 추출한다.
2) 추출이 완료되면 깔때기에 거름종이를 넣어 거른다.
3) 거른 추출액을 핫플레이트에서 가열하여 수분을 제거해준다.
다. 탄소전극 만들기
1) 전도성 유리를 핀셋으로 잡고 양초에 그을려 검게 만든다. (탄소 코팅)
사진2. 블루베리의 염료 추출과 탄소전극 만들기
라. 태양전지 결합
1) TiO2로 코팅한 전극 판에 시금치 염료 또는 블루베리 염료를 떨어뜨린 후 건조시킨다.
2) 전극 판에 요오드-요오드화칼륨 용액을 몇 방울 떨어뜨린다.
3) TiO2 전극판과 탄소전극을 조금 어긋나도록 덮어준 후 집게로 고정시킨다.
4) 멀티미터를 이용해 완성된 태양전지의 전압을 측정한다.
5) 빛을 더 비추거나 가린 후 어떤 변화가 있는지 확인한다.
사진3. 완성된 태양전지
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