The Multi-walled Carbon Nanotubes (MWCNTs) Covalently Functionalized by Poly(2-ethynylpyridinium salt) for Quasi-Solid State Dye-Sensitized Solar Cell Applications
초임계 이산화탄소 조건에서 다중벽 탄소 나노튜브(MWCNT)에 공유결합으로 조합된 폴리(2-에티닐피리디 늄 염) 복합체를 제조하였다. 초기 반응 단계에서 MWCNT 표면에서 형성된 4차염화 2-에티닐피리디늄 염의 활성 화된 아세틸렌 삼중 결합이 MWCNT 표면에서 연속적으로 중합되어 폴리(2-에티닐피리디늄 염)이 공유결합으로 조 합된 MWCNT가 용이하게 제조되었다. MWCNT/폴리(2-에티닐피리디늄 염)의 전기 광학 및 전기화학적 특성을 측 정하고 분석하였다. 해당 복합체의 광발광 피크는 2.04 eV의 광자 에너지에 해당하는 610 nm에서 관찰되었다. SnO2:F/TiO2/N719 염료/고체 전해질/Pt 장치가 있는 준고체 DSSC를 MWCNT/P2EP로 제조하였는데, 이의 최대 에 너지 변환효율은 5.33%였다.
The multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) covalently functionalized with poly(2-ethynylpyridine) (MWCNT/P2EP) were prepared in supercritical carbon dioxide as a reaction medium. The activated acetylenic triple bonds of quaternized 2-ethynylpyridinium salts formed at the initial reaction step are susceptible to the consecutive polymerization on the surface of MWCNTs to give P2EP covalently functionalized MWCNTs. The electro-optical and electrochemical properties of MWCNT/P2EP were measured and discussed. The photoluminescence peak was observed at 610 nm corresponding to a photon energy of 2.04 eV. Quasi-solid-state dye-sensitized solar cells (DSSCs) with a SnO2:F/TiO2/N719 dye/solid-state electrolyte/Pt device was fabricated with a MWCNT/P2EP. These devices exhibit power conversion efficiency of 5.33%.