다시마로 태양전지를 만들다

염료 감응 태양전지(DSSCs)에서 백금은 전통적으로 전극 물질로 사용된다. 하지만 백금은 아주 좋은 성능을 보여 주지만 환경 친화적이지 않고 고가인것이 문제다.

Tingli Ma와 동료들은 다시마가 염료 감응 태양전지를 위한 원재료의 적당한 소스가 된다는라는 것을 알았다.

그들의 결과는 희망적이였다.

그들은 천연 염료, 요오드화문(iodide) 그리고 탄소 물질을 다시마로 부터 동시에 추출할 수 있었는데 이들 각각은 감응제, 전자 셔틀을 위한 전해질 그리고 상대 전극으로써 역할을 수행한다.

다시마를 상대전극으로 이용하기 위해 다시마를 800 °C 질소 분위기에서 원스텝으로 탄화 시켰다. 

탄화 시킨 다시마를 물에 분산시키면 빗자루 모양의 구조를 나타내는 부유물이 된다. 이 부유물은 XRD 분석 결과 대부분 탄소라는 것을 알 수 있다. 

이 부유물에서 불필요한 것을 제거하기 위해 불산처리를 했다. 

이렇게 만들어진 다시마 상대전극을 실제 DSSCs에 적용했을 때 효율 7.8%을 얻었다.

또한 다시마로 부터 천연 염료를 추출했는데 441 nm 와 664 nm에서 흡수 피크를 보였고 이는 흡사 염록소 A의 특성과 비슷했다. 

다시마 기반 모두가 천연 재료를 사용한 DSSCs의 효율은 1.40 %을  나타냈다.

참고: http://www.rsc.org/chemistryworld/2013/11/seaweed-solar-cell-sea-tangle