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PVC-g-PSSA 가지형 공중합체를 이용한 다공성 TiO2 박막의 합성 및 염료감응 태양전지 응용 KCI 등재
Synthesis of Porous TiO2 Thin Films Using PVC-g-PSSA Graft Copolymer and Their Use in Dye-sensitized Solar Cells
- 언어ENG
- URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/244735
원자전달 라디칼 중합(ATRP)에 의해 poly(vinyl chloride) (PVC) 주사슬과 poly(styrene sulfonic acid) (PSSA) 곁사슬로 되어있는 양쪽성 PVC-g-PSSA 가지형 공중합체를 합성하였다. PVC-g-PSSA 가지형 공중합체 고분자를 템플레이트로 사용하고 졸겔법을 적용하여, 결정성 아타네제상의 미세기공 이산화티타튬 필름을 제조하였다. TiO2 전구체인 TTIP를 친수성인 PSSA 영역과 선택적으로 작용시켜 TiO2 메조기공 필름을 성장하였으며, 이를 주사전자 현미경 (SEM)과 엑스레이회절 (XRD)분석을 통해 분석하였다. 스핀코팅 횟수와 P25 도입에 따른 염료감응 태양전지 성능을 체계적으로 분석하였다. 그 결과 준고체 고분자 전해질을 이용하였을 때, 100 mW/㎠ 조건에서 에너지 변환 효율이 2.7%에 이르렀다.
An amphiphilic graft copolymer comprising a poly(vinyl chloride) (PVC) backbone and poly (styrene sulfonic acid) (PSSA) side chains (PVC-g-PSSA) was synthesized via atom transfer radical polymerization (ATRP). Mesoporous titanium dioxide (TiO2) films with crystalline anatase phase were synthesized via a sol-gel process by templating PVC-g-PSSA graft copolymer. Titanium isopropoxide (TTIP), a TiO2 precursor was selectively incorporated into the hydrophilic PSSA domains of the graft copolymer and grew to form mesoporous TiO2 films, as confirmed by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis. The performances of dye-sensitized solar cell (DSSC) were systematically investigated by varying spin coating times and the amounts of P25 nanoparticies. The energy conversion efficiency reached up to 2.7% at 100 mW/㎠ upon using quasi-solid-state polymer electrolyte.
