[제조프로세스혁신] 그래핀을 이용한 염료감응형 태양전지

1. 서론

염료감응형 태양전지(Dye-Sensitized Solar Cell, DSSC)는 저비용, 친환경적인 태양전지로 주목받으며 지속적인 연구가 이루어지고 있다. 기존의 실리콘 기반 태양전지에 비해 제조 비용이 낮고 유연성을 갖추고 있어 건물 유리창, 차량 창문 등 다양한 응용 분야에 적용 가능하다. 특히, DSSC는 페로브스카이트 태양전지와 비교했을 때 제작 과정이 간단하고, 색상과 투과율 조절이 용이하다는 장점이 있다. 그러나 현재 효율성 확보와 장기 안정성 확보는 중요한 과제로 남아 있으며, 이를 해결하기 위해 다양한 소재와 제조 공정의 혁신이 요구되고 있다. 최근 연구에 따르면, DSSC의 최고 변환 효율은 13.0%에 이르렀으며, 일부 글로벌 기업에서는 일상 생활에서의 적용을 위해 제품 개발에 박차를 가하고 있다. 그래핀은 이러한 제조개선 및 효율향상에 중요한 역할을 할 수 있는 혁신 소재로 부상하고 있다. 그래핀은 단일 원자 두께의 탄소 원자로 이루어진 2차원 소재로, 뛰어난 전기전도성과 높은 투명도를 갖춰 전극 재료로서 매우 유망하다. 또한, 그래핀을 이용한 전극은 전자 전달 속도를 향상시키고, 전극의 내구성을 높이며, 제조 과정을 간소화할 …