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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최호석
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수10
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This study first report on the synthesis of bimetallic AuPt nanoparticles (NPs) on the transparent conducting oxide electrode by using dry plasma reduction under atmospheric pressure without using any toxic chemicals and at a low temperature, which are employed as
counter electrodes (CEs) for efficient dye-sensitized solar cells (DSCs). High resolution scanning electron microscopy (HRSEM) and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) are utilized for analyzing the morphology and the chemical composition of bimetallic AuPt NPs. The highest catalytic activity of the bimetallic AuPt NP CE is found through an optimization of the volume ratio of Au and Pt precursors used for synthesis of NPs. As a result, the highest electrocatalytic performance, which corresponds to the lowest charge transfer resistance of 1.75 Ω, is synthesized at the Au and Pt precursor molar ratio of 1. The DSC employing Pt0.5Au0.5 alloy CE achieved a maximum efficiency of 8.0 % among all cells under study. The efficiency is higher than those of 7.4 %, and 0.1% for Pt NPs and Au NPs ? based DSCs, respectively. The obtained results establish a base for the potential use of PtAu alloy CEs in efficient and robust DSCs.
counter electrodes (CEs) for efficient dye-sensitized solar cells (DSCs). High resolution scanning electron microscopy (HRSEM) and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) are utilized for analyzing the morphology and the chemical composition of bimetallic AuPt NPs. The highest catalytic activity of the bimetallic AuPt NP CE is found through an optimization of the volume ratio of Au and Pt precursors used for synthesis of NPs. As a result, the highest electrocatalytic performance, which corresponds to the lowest charge transfer resistance of 1.75 Ω, is synthesized at the Au and Pt precursor molar ratio of 1. The DSC employing Pt0.5Au0.5 alloy CE achieved a maximum efficiency of 8.0 % among all cells under study. The efficiency is higher than those of 7.4 %, and 0.1% for Pt NPs and Au NPs ? based DSCs, respectively. The obtained results establish a base for the potential use of PtAu alloy CEs in efficient and robust DSCs.
목차
Ⅰ. 서 론 1Ⅱ. 이론적 배경 42.1. 염료감응형 태양전지(Dye-sensitized solar cell) 42.1.1. 염료감응형 태양전지의 원리 42.1.2. 염료감응형 태양전지용 상대전극 92.2. 금속나노입자(Metal Nanoparticle) 112.2.1. 금속 나노입자의 정의 112.2.1. 금속 나노입자의 제조 방법 142.3. 검식플라즈마환원법(Dry Plasma Reduction:DPR) 202.3.1. 건식플라즈마환원법의 정의 202.3.2. 건식플라즈마환원법의 메커니즘 23Ⅲ. 실 험 263.1. 실험 장치 263.2. 실험 재료 283.3. 실험방법 293.3.1. 백금, 금 나노입자 상대전극 제작 293.3.2. 더미 셀 제작 313.3.3. 염료감응형 태양전지 제작 323.4. 분석방법 33Ⅳ. 결과 및 고찰 354.1. FTO 유리 위에 Pt, Au, AuPt 나노입자 합성 및 특성 분석 354.2. 합성된 Pt, Au, AuPt 나노입자의 화학결합 특성 분석 384.3. 순환전압법을 이용한 Pt, Au, AuPt 상대전극의 전기화학적 촉매활성도 분석 414.4. Pt, Au, AuPt 상대전극의 전기화학적 특성 분석 444.5. Pt, Au, AuPt 상대전극의 안정성 확인 484.6. 제조된 상대전극을 이용한 태양전지 소자의 효율 측정 50Ⅴ. 결 론 54참고문헌 55ABSTRACT 63
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