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화학 | 태양에너지를 활용한 염료 감응형 태양전지(DSSC) 만들기

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작성자 캠프 담당자 작성일17-08-04 10:01 조회86회 댓글0건

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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 3, TiO2 페이스트, 테이프, 블루베리, 시금치, 아세톤, 에탄올, 아세트산, 요오드-요오드화 칼슘 용액

 

 

 

3. 실험기구

핫플레이트, 라이터, 양초, 핀셋, 집게클립 2, 집게 전선 2, 멀티미터, 비커 3, 막사 사발, 깔때기, 거름종이

 

 

 

 

4. 실험과정   

 

. 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. 

 

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사진1. TiO2 페이스트 바르기


. 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.

 


. 탄소전극 만들기

 

1) 전도성 유리를 핀셋으로 잡고 양초에 그을려 검게 만든다. (탄소 코팅) 

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사진2. 블루베리의 염료 추출과 탄소전극 만들기

 

. 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. 

 

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사진3. 완성된 태양전지

 

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