양극 산화법을 통한 나노튜브 전극의 합성과 태양전지로의 응용

Preparation of Nanotube Electrodes via Anodic Oxidation for Application in Solar Cells

전기화학 양극산화법을 통해 합성하는 나노튜브 구조의 금속산화물 전극은 일차원적인 구조로 인한 효율적인 전자 전달, 원활한 전해질 확산, 독특한 광학적 성질 등의 장점으로 인해 광결정, 바이오 센서, 태양전지 등에 폭넓게 응용되어 연구가 진행되고 있다. 또한, 합성 공정이 단순하고 재현성이 있으며 저비용으로 대면적 생산이 가능하기 때문에 경제적으로도 장점을 지닌다. 특별히, 이러한 나노 튜브 전극은 염료감응 태양전지, 양자점 감응 태양전지 등 차세대 태양전지에 응용되어 우수한 광변환 특성을 나타내었다. 본 논문에서는 전기화학 양극산화법을 통한 나노튜브 전극 합성 과정에 대해 기술하고 나노튜브 전극을 태양전지에 응용한 연구 사례를 소개하고자 한다.

Metal oxides nanotube electrodes prepared by an anodic oxidation have been studied widely in fields of photonic crystals, biosensors, and solar cells, because of their attractive features including efficient electron transport and electrolyte diffusion, and a unique optical property. In addition, the anodic oxidation process has the advantages of the simplicity, reliability, and low-cost for large-scale fabrication. In particular, these nanotube electrodes exhibit superior photovoltaic properties when applied in mesoscopic solar cells such as dye-sensitized solar cells (DSSCs) and quantum dot-sensitized solar cells (QDSCs). Here, we review the preparation process of nanotube electrodes via electrochemical anodic oxidation, and the research trends in the nanotube-based solar cells.