KR100548030B1 - Transparent solar module and method for manufacturing the same - Google Patents

Transparent solar module and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR100548030B1
KR100548030B1 KR1020030097266A KR20030097266A KR100548030B1 KR 100548030 B1 KR100548030 B1 KR 100548030B1 KR 1020030097266 A KR1020030097266 A KR 1020030097266A KR 20030097266 A KR20030097266 A KR 20030097266A KR 100548030 B1 KR100548030 B1 KR 100548030B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
electrode plate
dye
nanocrystalline oxide
oxide film
Prior art date
Application number
KR1020030097266A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20050066064A (en
Inventor
박남규
강만구
류광선
장순호
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020030097266A priority Critical patent/KR100548030B1/en
Priority to JP2004195725A priority patent/JP4376707B2/en
Publication of KR20050066064A publication Critical patent/KR20050066064A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100548030B1 publication Critical patent/KR100548030B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M14/00—Electrochemical current or voltage generators not provided for in groups H01M6/00 - H01M12/00; Manufacture thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 투명 태양전지 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 투명 기판의 전도성 필름 패턴에 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름과 나노입자 플라티늄 금속 박막 필름을 교대로 코팅하여 하부 및 상부 전극판을 각각 제조한다. 상기 하부 및 상부 전극판을 접합하고 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름과 나노입자 플라티늄 금속 박막 필름 사이에 전해질을 주입한 후 음극과 양극을 전도성 물질로 연결하여 투명 태양전지 모듈을 제조한다.The present invention relates to a transparent solar cell module and a method for manufacturing the same, wherein the lower and upper electrode plates are fabricated by alternately coating a nanocrystalline oxide film and a nanoparticle platinum metal thin film in which dye is adsorbed onto a conductive film pattern of a transparent substrate. do. After bonding the lower and upper electrode plates and injecting an electrolyte between the dye-adsorbed nanocrystalline oxide film and the nanoparticle platinum metal thin film, a cathode and an anode are connected with a conductive material to manufacture a transparent solar cell module.

태양전지, 전도성 필름, 염료, 나노결정 산화물, 나노입자 금속Solar cell, conductive film, dye, nanocrystalline oxide, nanoparticle metal

Description

투명 태양전지 모듈 및 그 제조 방법 {Transparent solar module and method for manufacturing the same}Transparent solar module and method for manufacturing the same

도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 따른 투명 태양전지 모듈의 상부 전극판 제조 과정을 설명하기 위한 평면도.1A to 1D are plan views illustrating a manufacturing process of an upper electrode plate of a transparent solar cell module according to the present invention.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 투명 태양전지 모듈의 하부 전극판 제조 과정을 설명하기 위한 평면도.2A to 2D are plan views illustrating a lower electrode plate manufacturing process of the transparent solar cell module according to the present invention.

도 3a 내지 도 3d는 도 1d와 같이 제조된 상부 전극판과 도 2d와 같이 제조된 하부 전극판을 접합하여 투명 태양전지 모듈을 완성하는 과정을 설명하기 위한 평면도.3A to 3D are plan views illustrating a process of completing the transparent solar cell module by bonding the upper electrode plate manufactured as shown in FIG. 1D and the lower electrode plate manufactured as shown in FIG. 2D.

도 4는 본 발명에 따른 투명 태양전지 모듈을 설명하기 위한 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view for explaining a transparent solar cell module according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

10, 20: 투명 기판10, 20: transparent substrate

11, 21: 전도성 필름11, 21: conductive film

13, 23: 나노결정 산화물 필름13, 23: nanocrystalline oxide film

14, 24: 나노입자 금속 필름14, 24: nanoparticle metal film

15, 25: 염료15, 25: dye

31: 접착제31: glue

32: 단위 셀32: unit cell

33: 전해액33: electrolyte

34: 배선34: wiring

본 발명은 태양전지 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염료감응 태양전지 기반의 투명 태양전지 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell module and a method of manufacturing the same, and more particularly to a transparent solar cell module and a manufacturing method of the dye-sensitized solar cell.

염료감응 태양전지는 1991년 스위스의 그라첼(Gratzel) 등에 의하여 발표된 광전기화학 태양전지로서 값싸고 10% 정도의 에너지 변환 효율을 가지기 때문에 기존의 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 차세대 태양전지로 각광을 받고 있다. Dye-sensitized solar cell is a photoelectrochemical solar cell published by Gratzel et al., Switzerland in 1991. It is cheap and has energy conversion efficiency of about 10%, so it is the next generation solar cell that can replace existing silicon solar cell. Is getting.

염료감응 태양전지는 염료분자가 흡착되며 나노결정 산화물 필름이 코팅된 투명의 전도성 전극, 나노입자 금속 플라티늄 필름이 코팅된 전극, 및 요오드계 산화-환원 전해질로 구성된다.Dye-sensitized solar cells consist of a transparent conductive electrode coated with a dye molecule and coated with a nanocrystalline oxide film, an electrode coated with a nanoparticle metal platinum film, and an iodine-based redox electrolyte.

상기와 같이 구성된 염료감응 태양전지는 10 내지 20nm 크기의 나노입자 산화물을 이용하기 때문에 투명한 필름을 제조할 수 있는 특징을 가지고 있다. 염료감응 태양전지의 출력을 높이기 위해서는 여러 개의 단위 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하여야 하는데, 단위 셀이 직렬 또는 병렬로 연결된 것을 모듈이라고 한다. 지금까지 모듈은 내부에서 직렬 또는 병렬로 연결하는 방법을 사용하고 있으나, 제조 방법이 용이하지 못하다.The dye-sensitized solar cell configured as described above has a feature of manufacturing a transparent film because it uses a nanoparticle oxide of 10 to 20nm size. In order to increase the output of dye-sensitized solar cells, several unit cells must be connected in series or in parallel. Modules are connected in series or in parallel. Until now, modules have been connected internally in series or in parallel, but manufacturing methods are not easy.

따라서 본 발명은 투명 기판에 다수의 전도성 필름 패턴을 코팅한 후 전도성 필름 패턴에 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름과 나노입자 플라티늄 금속 박막 필름을 교대로 코팅하여 하부 및 상부 전극판을 각각 형성하므로써 상기한 단점을 해소할 수 있는 투명 태양전지 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is formed by coating a plurality of conductive film patterns on a transparent substrate and then alternately coating a nanocrystalline oxide film and a nanoparticle platinum metal thin film in which dye is adsorbed onto the conductive film pattern to form a lower and an upper electrode plate, respectively. An object of the present invention is to provide a transparent solar cell module and a method of manufacturing the same that can solve one disadvantage.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 투명 태양전지 모듈은 전도성 기판에 나노입자 금속 필름과 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름이 교대로 코팅되어 이루어지는 제 1 전극판과, 전도성 기판에 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름과 나노입자 금속 필름이 교대로 코팅되어 이루어지는 제 2 전극판과, 상기 제 1 및 제 2 전극판의 접합에 의해 서로 마주보는 상기 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름과 나노입자 금속 필름 사이에 각각 주입된 전해액과, 상기 마주보는 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름과 나노입자 금속 필름으로 이루어지는 단위 셀들의 음극과 양극을 직렬 연결하는 배선을 포함하는 것을 특징으로 한다.The transparent solar cell module according to the present invention for achieving the above object is a first electrode plate is alternately coated with a nano-particle metal film and a dye-adsorbed nanocrystalline oxide film on the conductive substrate, and the dye is adsorbed on the conductive substrate The nanocrystalline oxide film and the nanoparticle metal on which the dyes are adsorbed to each other by bonding the first electrode plate and the second electrode plate formed by alternately coating the nanocrystalline oxide film and the nanoparticle metal film. And an interconnect in which the cathodes and the anodes of the unit cells formed of the electrolyte solution injected between the films and the opposing dye adsorbed nanocrystalline oxide film and the nanoparticle metal film are connected in series.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 투명 태양전지 모듈의 제조 방법은 투명 기판에 코팅된 다수의 전도성 필름 패턴에 나노결정 산화물 필름 및 나노입자 금속 필름을 교대로 코팅하여 제 1 전극판을 제조하는 단계와, 상기 제 1 전극판을 열처리한 후 상기 나노결정 산화물 필름에 염료를 흡착시키는 단계와, 투명 기판에 코팅된 다수의 전도성 필름 패턴에 나노입자 금속 필름 및 나노결정 산화물 필름을 교대로 코팅하여 제 2 전극판을 제조하는 단계와, 상기 제 2 전극판을 열처리한 후 상기 나노결정 산화물 필름에 염료를 흡착시키는 단계와, 상기 제 2 전극판의 상기 나노결정 산화물 필름과 나노입자 금속 필름 주위의 상기 전도성 필름 패턴에 접착제를 코팅하는 단계와, 상기 제 2 전극판 위에 상기 제 1 전극판을 정렬시키며 접합하는 단계와, 상기 제 2 전극판과 제 1 전극판의 접합에 의해 서로 마주보는 상기 나노결정 산화물 필름과 나노입자 금속 필름 사이에 전해액을 주입하는 단계와, 상기 마주보는 나노결정 산화물 필름과 나노입자 금속 필름으로 이루어지는 단위 셀들의 음극과 양극을 배선으로 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a transparent solar cell module according to the present invention for achieving the above object, a first electrode plate is manufactured by alternately coating a nanocrystalline oxide film and a nanoparticle metal film on a plurality of conductive film patterns coated on a transparent substrate. And adsorbing a dye onto the nanocrystalline oxide film after heat treating the first electrode plate, and alternately coating the nanoparticle metal film and the nanocrystalline oxide film on a plurality of conductive film patterns coated on the transparent substrate. Preparing a second electrode plate, adsorbing a dye to the nanocrystalline oxide film after heat treating the second electrode plate, and surrounding the nanocrystalline oxide film and the nanoparticle metal film of the second electrode plate. Coating an adhesive on the conductive film pattern of the step of aligning and bonding the first electrode plate on the second electrode plate And injecting an electrolyte solution between the nanocrystalline oxide film and the nanoparticle metal film that face each other by bonding the second electrode plate and the first electrode plate, and the nanocrystal oxide film and the nanoparticle metal film that face each other. It characterized in that it comprises a step of connecting the cathode and the anode of the unit cells consisting of a wiring.

상기 전도성 기판은 유리 또는 플라스틱 기판이며, 상기 전도성 필름은 SnO2:F 또는 ITO 인 것을 특징으로 한다.The conductive substrate is a glass or plastic substrate, the conductive film is characterized in that SnO 2 : F or ITO.

상기 나노입자 금속은 플라티늄이며, 상기 나노결정 산화물은 10 내지 15㎚의 입자 크기를 갖는 티타늄산화물(TiO2)인 것을 특징으로 한다.The nanoparticle metal is platinum, and the nanocrystalline oxide is titanium oxide (TiO 2 ) having a particle size of 10 to 15nm.

상기 염료는 10 내지 24 시간동안 흡착시키며, 이 때 상기 나노입자 금속 필름의 표면에 보호막을 코팅하여 상기 염료가 흡착되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.The dye is adsorbed for 10 to 24 hours, characterized in that the dye is not adsorbed by coating a protective film on the surface of the nanoparticle metal film.

본 발명은 단위 셀을 용이하고 간단하게 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있는 투명 염료감응 태양전지 모듈의 제조 방법을 제공한다. 투명 기판의 전도성 필름 패턴에 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름과 나노입자 플라티늄 금속 박막 필름 을 교대로 코팅하여 하부 및 상부 전극판을 각각 제조한다. 상기 하부 및 상부 전극판을 접합하고 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름과 나노입자 플라티늄 금속 박막 필름 사이에 전해질을 주입한 후 음극과 양극을 전도성 물질(페이스트 형태, 테이프 형태, 와이어 형태)로 연결하여 투명 태양전지 모듈을 제조한다.The present invention provides a method for manufacturing a transparent dye-sensitized solar cell module that can easily and simply connect the unit cells in series or in parallel. The lower and upper electrode plates are fabricated by alternately coating a nanocrystalline oxide film and a nanoparticle platinum metal thin film on which a dye is adsorbed onto a conductive film pattern of a transparent substrate. The lower and upper electrode plates are bonded to each other, and an electrolyte is injected between the dye-adsorbed nanocrystalline oxide film and the nanoparticle platinum metal thin film, and then the cathode and the anode are connected by a conductive material (paste form, tape form, wire form) Manufacturing a transparent solar cell module.

그러면 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 따른 투명 태양전지 모듈의 상부 전극판 제조 과정을 설명하기 위한 평면도이다.1A to 1D are plan views illustrating a manufacturing process of an upper electrode plate of a transparent solar cell module according to the present invention.

도 1a를 참조하면, 투명 기판(10) 상에 전도성 필름(11)을 코팅한다. 상기 전도성 필름(11)에 일정한 간격으로 에칭선을 형성하고, 에칭선을 따라 전도성 필름(11)을 제거하면 동일한 폭의 독립된 전도성 필름 패턴(11)들이 남는다. 상기 투명 기판(10)으로는 유리 또는 플라스틱 기판을 사용할 수 있으며, 상기 전도성 필름(11)으로는 SnO2:F, ITO 등의 전도성 물질이 코팅된 필름을 사용할 수 있다.Referring to FIG. 1A, the conductive film 11 is coated on the transparent substrate 10. When etching lines are formed on the conductive film 11 at regular intervals, and the conductive film 11 is removed along the etching lines, independent conductive film patterns 11 having the same width remain. A glass or plastic substrate may be used as the transparent substrate 10, and a film coated with a conductive material such as SnO 2 : F or ITO may be used as the conductive film 11.

도 1b를 참조하면, 상기 전도성 필름 패턴(11)에 나노결정 산화물 필름(13)을 코팅한다. 이 때 상기 나노결정 산화물 필름(13)은 예를 들어, 홀수번째의 전도성 필름 패턴(11)에만 코팅한다. 상기 나노결정 산화물(13)로는 입자 크기가 10 내지 15㎚ 정도인 티타늄산화물(TiO2)을 이용한다.Referring to FIG. 1B, a nanocrystalline oxide film 13 is coated on the conductive film pattern 11. At this time, the nanocrystalline oxide film 13 is coated only on the odd number conductive film pattern 11, for example. As the nanocrystal oxide 13, titanium oxide (TiO 2 ) having a particle size of about 10 to 15 nm is used.

도 1c를 참조하면, 상기 나노결정 산화물 필름(13) 사이의 노출된 상기 전도성 필름 패턴(11)에 나노입자 금속 필름(14)을 코팅한다. 이 때 상기 나노입자 금 속 필름(14)은 예를 들어, 짝수번째의 전도성 필름 패턴(11)에만 코팅한다. 상기 나노입자 금속(14)으로는 플라티늄(Pt)을 이용한다.Referring to FIG. 1C, a nanoparticle metal film 14 is coated on the exposed conductive film pattern 11 between the nanocrystal oxide film 13. At this time, the nanoparticle metal film 14 is coated only on the even-numbered conductive film pattern 11, for example. Platinum (Pt) is used as the nanoparticle metal 14.

도 1d를 참조하면, 상기와 같이 전도성 필름 패턴(11)에 나노결정 산화물 필름(13)과 나노입자 금속 필름(14)이 교대로 코팅된 상부 전극판을 450℃의 온도에서 1시간 정도 열처리하고, 상기 나노결정 산화물 필름(13)에 염료(15)를 흡착시킨다. 상기 염료 흡착은 10 내지 24 시간동안 실시하며, 이 때 상기 나노입자 금속 필름(14)의 표면에는 소수성 물질(진공, 그리스 등)로 보호막을 코팅하여 염료가 흡착되지 않도록 한다.Referring to FIG. 1D, the upper electrode plate in which the nanocrystalline oxide film 13 and the nanoparticle metal film 14 are alternately coated on the conductive film pattern 11 as described above is heat treated at a temperature of 450 ° C. for about 1 hour. The dye 15 is adsorbed onto the nanocrystal oxide film 13. The dye adsorption is carried out for 10 to 24 hours, and at this time, the surface of the nanoparticle metal film 14 is coated with a hydrophobic material (vacuum, grease, etc.) to prevent the dye from adsorbing.

상기 나노결정 산화물 필름(13)과 나노입자 금속 필름(14)을 코팅할 때 상기 전도성 필름 패턴(11)의 일부, 예를 들어, 상부면에 전극 연결을 위한 공간부(A 부분)가 형성되도록 상기 나노결정 산화물 필름(13)과 나노입자 금속 필름(14)을 전도성 필름 패턴(11)의 하부면에 정렬시켜 코팅한다.When the nanocrystalline oxide film 13 and the nanoparticle metal film 14 are coated, a part of the conductive film pattern 11, for example, a space portion A is formed on the upper surface to form an electrode connection. The nanocrystalline oxide film 13 and the nanoparticle metal film 14 are aligned and coated on the lower surface of the conductive film pattern 11.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 하부 전극판 제조 과정을 설명하기 위한 평면도이다.2A to 2D are plan views illustrating a manufacturing process of a lower electrode plate of a solar cell module according to the present invention.

도 2a를 참조하면, 투명 기판(20) 상에 전도성 필름(21)을 코팅한다. 상기 전도성 필름(21)에 일정한 간격으로 에칭선을 형성하고, 에칭선을 따라 전도성 필름(21)을 제거하면 동일한 폭의 독립된 전도성 필름 패턴(21)들이 남는다. 상기 투명 기판(20)으로는 유리 또는 플라스틱 기판을 사용할 수 있으며, 상기 전도성 필름(21)으로는 SnO2:F, ITO 등의 전도성 물질이 코팅된 필름을 사용할 수 있다. 상기 투명 기판(21)의 크기와 상기 전도성 필름 패턴(21)의 폭과 간격은 상기 상부 전극판과 동일하게 한다.Referring to FIG. 2A, the conductive film 21 is coated on the transparent substrate 20. When etching lines are formed on the conductive film 21 at regular intervals, and the conductive film 21 is removed along the etching lines, independent conductive film patterns 21 having the same width remain. A glass or plastic substrate may be used as the transparent substrate 20, and a film coated with a conductive material such as SnO 2 : F or ITO may be used as the conductive film 21. The size of the transparent substrate 21 and the width and the spacing of the conductive film pattern 21 are the same as the upper electrode plate.

도 2b를 참조하면, 상기 전도성 필름 패턴(21)에 나노결정 산화물 필름(23)을 코팅한다. 이 때 상기 나노결정 산화물 필름(23)은 예를 들어, 짝수번째의 상기 전도성 필름 패턴(21)에만 코팅하여 상기 상부 전극판에 코팅된 상기 나노결정 산화물 필름(13)과 중첩되지 않도록 한다. 상기 나노결정 산화물(23)로는 입자 크기가 10 내지 15㎚ 정도인 티타늄산화물(TiO2)을 이용한다.Referring to FIG. 2B, a nanocrystalline oxide film 23 is coated on the conductive film pattern 21. In this case, the nanocrystalline oxide film 23 may be coated only with the even-numbered conductive film pattern 21, for example, so as not to overlap the nanocrystalline oxide film 13 coated on the upper electrode plate. As the nanocrystal oxide 23, titanium oxide (TiO 2 ) having a particle size of about 10 to 15 nm is used.

도 2c를 참조하면, 상기 나노결정 산화물 필름(23) 사이의 노출된 상기 전도성 필름 패턴(21)에 나노입자 금속 필름(24)을 코팅한다. 이 때 상기 나노입자 금속 필름(24)은 예를 들어, 홀수번째의 전도성 필름 패턴(21)에만 코팅하여 상기 상부 전극판에 코팅된 상기 나노입자 금속 필름(14)과 중첩되지 않도록 한다. 상기 나노입자 금속(24)으로는 플라티늄(Pt)을 이용한다.Referring to FIG. 2C, a nanoparticle metal film 24 is coated on the exposed conductive film pattern 21 between the nanocrystal oxide film 23. At this time, the nanoparticle metal film 24 is coated only on the odd number conductive film pattern 21, for example, so as not to overlap the nanoparticle metal film 14 coated on the upper electrode plate. Platinum (Pt) is used as the nanoparticle metal 24.

도 2d를 참조하면, 상기와 같이 전도성 필름 패턴(21)에 나노결정 산화물 필름(23)과 나노입자 금속 필름(24)이 교대로 코팅된 하부 전극판을 450℃의 온도에서 1시간 정도 열처리하고, 상기 나노결정 산화물 필름(23)에 염료(25)를 흡착시킨다. 상기 염료 흡착은 10 내지 24 시간동안 실시하며, 이 때 상기 나노입자 금속 필름(24)의 표면에는 소수성 물질(진공, 그리스 등)로 보호막을 코팅하여 염료가 흡착되지 않도록 한다.Referring to FIG. 2D, the lower electrode plate in which the nanocrystalline oxide film 23 and the nanoparticle metal film 24 are alternately coated on the conductive film pattern 21 as described above is heat treated at a temperature of 450 ° C. for about 1 hour. The dye 25 is adsorbed onto the nanocrystal oxide film 23. The dye adsorption is carried out for 10 to 24 hours, and at this time, the surface of the nanoparticle metal film 24 is coated with a hydrophobic material (vacuum, grease, etc.) to prevent the dye from adsorbing.

상기 나노결정 산화물 필름(23)과 나노입자 금속 필름(24)을 코팅할 때 상기 전도성 필름 패턴(21)의 일부, 예를 들어, 하부면에 전극 연결을 위한 공간부(B 부분)가 형성되도록 상기 나노결정 산화물 필름(23)과 나노입자 금속 필름(24)을 하부면에 정렬시켜 코팅한다. 즉, 상기 상부 전극판과 하부 전극판에는 서로 대칭되지 않도록 전극 연결을 위한 공간부(A 및 B)가 형성되어야 한다. When the nanocrystalline oxide film 23 and the nanoparticle metal film 24 are coated, a part of the conductive film pattern 21, for example, a space portion (B portion) for forming an electrode is formed on a lower surface of the conductive film pattern 21. The nanocrystalline oxide film 23 and the nanoparticle metal film 24 are aligned and coated on the lower surface. That is, spaces A and B for electrode connection should be formed in the upper electrode plate and the lower electrode plate so as not to be symmetrical with each other.

도 3a 내지 도 3e는 상기와 같이 제작된 상부 전극판과 하부 전극판을 결합하여 투명 태양전지 모듈을 완성하는 과정을 설명하기 위한 평면도이다.3A to 3E are plan views illustrating a process of completing the transparent solar cell module by combining the upper electrode plate and the lower electrode plate manufactured as described above.

도 3a를 참조하면, 도 2d와 같이 제조된 하부 전극판의 상기 나노결정 산화물 필름(23)과 나노입자 금속 필름(24) 주위의 상기 전도성 필름 패턴(21)에 접착제(31)를 코팅한다. 상기 접착제(31)로는 열융착 고분자 필름 또는 페이스트를 사용한다.Referring to FIG. 3A, an adhesive 31 is coated on the conductive film pattern 21 around the nanocrystalline oxide film 23 and the nanoparticle metal film 24 of the lower electrode plate manufactured as shown in FIG. 2D. As the adhesive 31, a heat-sealed polymer film or paste is used.

도 3b를 참조하면, 상기와 같이 접착제(31)가 코팅된 하부 전극판 위에 도 1d와 같이 제조된 상부 전극판을 정렬시키며 접합한다. 상기 하부 전극판과 상부 전극판의 접합에 의해 서로 마주보는 나노결정 산화물 필름과 나노입자 금속 필름으로 이루어지는 여러 개의 단위 셀(32)들이 형성된다. Referring to FIG. 3B, the upper electrode plate manufactured as illustrated in FIG. 1D is aligned and bonded to the lower electrode plate coated with the adhesive 31 as described above. By the bonding of the lower electrode plate and the upper electrode plate, a plurality of unit cells 32 formed of a nanocrystalline oxide film and a nanoparticle metal film facing each other are formed.

도 3c를 참조하면, 상기 하부 전극판과 상부 전극판 사이에 전해액을 주입한다. 상기 단위 셀(32)들의 나노결정 산화물 필름과 나노입자 금속 필름 사이에 전해액(33)을 주입한다.Referring to FIG. 3C, an electrolyte is injected between the lower electrode plate and the upper electrode plate. The electrolyte 33 is injected between the nanocrystalline oxide film and the nanoparticle metal film of the unit cells 32.

도 3d를 참조하면, 상기 단위 셀(32)들의 음극과 양극을 금속(Ag, Pt, 탄소, Au, Vu, 납땜용 납 등) 페이스트, 테이프 또는 와이어 등과 같은 도전성 재질의 배선(34)으로 직렬 연결한다. Referring to FIG. 3D, the cathode and the anode of the unit cells 32 are serially connected to a wire 34 made of a conductive material such as metal (Ag, Pt, carbon, Au, Vu, solder lead, etc.) paste, tape, or wire. Connect.

도 4는 도 3d와 같이 제조된 투명 태양전지 모듈의 단면을 도시한다.4 is a cross-sectional view of the transparent solar cell module manufactured as shown in FIG. 3d.

염료가 표면에 흡착된 나노결정 산화물 필름(13)과 나노입자 금속 필름(14)이 투명 기판(10)의 전도성 필름 패턴(11)에 교대로 코팅된 상부 전극판과, 염료가 표면에 흡착된 나노결정 산화물 필름(23)과 나노입자 금속 필름(24)이 투명 기판(20)의 전도성 필름 패턴(21)에 교대로 코팅된 하부 전극판이 서로 접합된다. 상기 하부 전극판과 상부 전극판은 상기 나노입자 금속 필름(14, 24)과 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름(13, 23) 주위에 코팅된 접착제(31)에 의해 접합된다.The upper electrode plate in which the dye-adsorbed nanocrystalline oxide film 13 and the nanoparticle metal film 14 are alternately coated on the conductive film pattern 11 of the transparent substrate 10, and the dye is adsorbed on the surface The lower electrode plates in which the nanocrystalline oxide film 23 and the nanoparticle metal film 24 are alternately coated on the conductive film pattern 21 of the transparent substrate 20 are bonded to each other. The lower electrode plate and the upper electrode plate are bonded by the adhesive 31 coated around the nanoparticle metal films 14 and 24 and the dye-adsorbed nanocrystalline oxide films 13 and 23.

상기 하부 전극판과 상부 전극판의 접합에 의해 서로 마주보는 상기 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름(13, 23)과 나노입자 금속 필름(14, 24) 사이의 상기 접착제(31)에 의해 둘러싸여진 공간에는 전해액(33)이 각각 주입된다. 상기 마주보는 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름(13, 23)과 나노입자 금속 필름(14, 24)으로 이루어지는 단위 셀(32)들의 음극과 양극은 도전성 재질의 배선(34)으로 직렬 연결된다.Surrounded by the adhesive 31 between the dye-adsorbed nanocrystalline oxide films 13 and 23 and nanoparticle metal films 14 and 24 facing each other by bonding the lower electrode plate and the upper electrode plate. The electrolyte 33 is injected into the space, respectively. The negative electrode and the positive electrode of the unit cells 32 including the opposite dye-adsorbed nanocrystalline oxide films 13 and 23 and the nanoparticle metal films 14 and 24 are connected in series by a conductive wire 34.

상술한 바와 같이 본 발명은 투명 기판의 전도성 필름 패턴에 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름과 나노입자 플라티늄 금속 박막 필름을 교대로 코팅하여 하부 및 상부 전극판을 각각 제조한다. 상기 하부 전극판과 상부 전극판을 접합한 후 서로 마주보는 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름과 나노입자 플라티늄 금속 박막 필름 사이에 전해질을 주입하여 단위 셀들을 제조한다. 상기 다수의 단위 셀들의 음극과 양극을 전도성 물질로 연결하여 투명 태양전지 모듈을 제조한다. 따라서 본 발명에 따르면 직렬 또는 병렬 연결이 용이하고 간단한 투명 태양전지 모듈을 제조할 수 있다.As described above, the present invention manufactures the lower and upper electrode plates by alternately coating the nanocrystalline oxide film and the nanoparticle platinum metal thin film in which dye is adsorbed onto the conductive film pattern of the transparent substrate. After bonding the lower electrode plate and the upper electrode plate, unit cells are prepared by injecting an electrolyte between the nanocrystalline oxide film and the nanoparticle platinum metal thin film on which the dyes facing each other are adsorbed. A transparent solar cell module is manufactured by connecting a cathode and an anode of the plurality of unit cells with a conductive material. Therefore, according to the present invention, it is possible to manufacture a transparent solar cell module that is easy to connect in series or parallel.

Claims (12)

전도성 기판에 수평 방향으로 나노입자 금속 필름과 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름이 교대로 코팅되어 이루어지는 제 1 전극판과,A first electrode plate formed by alternately coating a nanoparticle metal film and a dye-adsorbed nanocrystalline oxide film on a conductive substrate in a horizontal direction; 전도성 기판에 수평 방향으로 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름과 나노입자 금속 필름이 교대로 코팅되어 이루어지는 제 2 전극판과,A second electrode plate formed by alternately coating a nanocrystalline oxide film and a nanoparticle metal film adsorbed with a dye on a conductive substrate in a horizontal direction; 상기 제 1 및 제 2 전극판의 접합에 의해 서로 마주보는 상기 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름과 나노입자 금속 필름 사이에 각각 주입된 전해액과,An electrolyte solution injected between the nanocrystalline oxide film and the nanoparticle metal film on which the dye adsorbs each other by bonding the first and second electrode plates, respectively; 상기 마주보는 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름과 나노입자 금속 필름으로 이루어지는 단위 셀들의 음극과 양극을 직렬 연결하는 배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 태양전지 모듈.And a wire for connecting the cathode and the anode of the unit cells formed of the nanocrystalline oxide film and the nanoparticle metal film on which the dye is adsorbed in series. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극판 또는 제 2 전극판의 상기 나노입자 금속 필름과 상기 염료가 흡착된 나노결정 산화물 필름 주위에 코팅된 접착제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 태양전지 모듈.The transparent solar cell module of claim 1, further comprising an adhesive coated around the nanoparticle metal film of the first electrode plate or the second electrode plate and the nanocrystalline oxide film to which the dye is adsorbed. 제 2항에 있어서, 상기 접착제는 열융착 고분자 필름 또는 페이스트인 것을 특징으로 하는 투명 태양전지 모듈.The transparent solar cell module of claim 2, wherein the adhesive is a heat-sealed polymer film or paste. 제 1 항에 있어서, 상기 전도성 기판은 유리 또는 플라스틱으로 이루어진 투 명 기판에 전도성 필름이 코팅된 것을 특징으로 하는 투명 태양전지 모듈.The transparent solar cell module of claim 1, wherein the conductive substrate is coated with a conductive film on a transparent substrate made of glass or plastic. 제 1 항에 있어서, 상기 나노입자 금속은 플라티늄이며, 상기 나노결정 산화물은 10 내지 15㎚의 입자 크기를 갖는 티타늄산화물(TiO2)인 것을 특징으로 하는 투명 태양전지 모듈.The method of claim 1, wherein the nanoparticle metal is platinum, the nanocrystal oxide is from 10 to titanium oxide-transparent solar module, characterized in that (TiO 2) having a grain size of 15㎚. 제 1 항에 있어서, 상기 배선은 상기 전도성 기판에 형성된 것을 특징으로 하는 투명 태양전지 모듈.The transparent solar cell module of claim 1, wherein the wiring is formed on the conductive substrate. 투명 기판에 코팅된 다수의 전도성 필름 패턴에 나노결정 산화물 필름 및 나노입자 금속 필름을 교대로 코팅하여 제 1 전극판을 제조하는 단계와,Manufacturing a first electrode plate by alternately coating a nanocrystalline oxide film and a nanoparticle metal film on a plurality of conductive film patterns coated on a transparent substrate; 상기 제 1 전극판을 열처리한 후 상기 나노결정 산화물 필름에 염료를 흡착시키는 단계와,Adsorbing a dye to the nanocrystalline oxide film after heat treatment of the first electrode plate; 투명 기판에 코팅된 다수의 전도성 필름 패턴에 나노입자 금속 필름 및 나노결정 산화물 필름을 교대로 코팅하여 제 2 전극판을 제조하는 단계와,Manufacturing a second electrode plate by alternately coating a nanoparticle metal film and a nanocrystalline oxide film on a plurality of conductive film patterns coated on a transparent substrate; 상기 제 2 전극판을 열처리한 후 상기 나노결정 산화물 필름에 염료를 흡착시키는 단계와,Adsorbing a dye on the nanocrystalline oxide film after heat treating the second electrode plate; 상기 제 2 전극판의 상기 나노결정 산화물 필름과 나노입자 금속 필름 주위의 상기 전도성 필름 패턴에 접착제를 코팅하는 단계와,Coating an adhesive to the conductive film pattern around the nanocrystalline oxide film and nanoparticle metal film of the second electrode plate; 상기 제 2 전극판 위에 상기 제 1 전극판을 정렬시키며 접합하는 단계와,Aligning and bonding the first electrode plate on the second electrode plate; 상기 제 2 전극판과 제 1 전극판의 접합에 의해 서로 마주보는 상기 나노결정 산화물 필름과 나노입자 금속 필름 사이에 전해액을 주입하는 단계와,Injecting an electrolyte solution between the nanocrystalline oxide film and the nanoparticle metal film facing each other by bonding the second electrode plate and the first electrode plate; 상기 마주보는 나노결정 산화물 필름과 나노입자 금속 필름으로 이루어지는 단위 셀들의 음극과 양극을 배선으로 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 태양전지 모듈의 제조 방법.The method of manufacturing a transparent solar cell module comprising the step of connecting the cathode and the anode of the unit cells consisting of the nanocrystalline oxide film and the nanoparticle metal film facing each other by wiring. 제 7 항에 있어서, 상기 전도성 기판은 유리 또는 플라스틱 기판이며, 상기 전도성 필름은 SnO2:F 또는 ITO 인 것을 특징으로 하는 투명 태양전지 모듈의 제조 방법.The method of claim 7, wherein the conductive substrate is a glass or plastic substrate, and the conductive film is SnO 2 : F or ITO. 제 7 항에 있어서, 상기 나노입자 금속은 플라티늄이며, 상기 나노결정 산화물은 10 내지 15㎚의 입자 크기를 갖는 티타늄산화물(TiO2)인 것을 특징으로 하는 투명 태양전지 모듈의 제조 방법.The method of claim 7, wherein the nanoparticle metal is platinum, and the nanocrystalline oxide is titanium oxide (TiO 2 ) having a particle size of 10 to 15 nm. 제 7 항에 있어서, 상기 염료는 10 내지 24 시간동안 흡착시키며, 이 때 상기 나노입자 금속 필름의 표면에 보호막을 코팅하여 상기 염료가 흡착되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 투명 태양전지 모듈의 제조 방법.The method of claim 7, wherein the dye is adsorbed for 10 to 24 hours, and at this time, the protective film is coated on the surface of the nanoparticle metal film to prevent the dye from adsorbing. 제 7 항에 있어서, 상기 접착제는 열융착 고분자 필름 또는 페이스트인 것을 특징으로 하는 투명 태양전지 모듈의 제조 방법.The method of claim 7, wherein the adhesive is a heat-sealed polymer film or paste. 제 7 항에 있어서, 상기 배선은 전도성의 금속 페이스트, 테이프 또는 와이어인 것을 특징으로 하는 투명 태양전지 모듈의 제조 방법.The method of manufacturing a transparent solar cell module according to claim 7, wherein the wiring is a conductive metal paste, tape, or wire.
KR1020030097266A 2003-12-26 2003-12-26 Transparent solar module and method for manufacturing the same KR100548030B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030097266A KR100548030B1 (en) 2003-12-26 2003-12-26 Transparent solar module and method for manufacturing the same
JP2004195725A JP4376707B2 (en) 2003-12-26 2004-07-01 Transparent solar cell module and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030097266A KR100548030B1 (en) 2003-12-26 2003-12-26 Transparent solar module and method for manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050066064A KR20050066064A (en) 2005-06-30
KR100548030B1 true KR100548030B1 (en) 2006-02-02

Family

ID=34824984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030097266A KR100548030B1 (en) 2003-12-26 2003-12-26 Transparent solar module and method for manufacturing the same

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4376707B2 (en)
KR (1) KR100548030B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009126972A2 (en) * 2008-04-08 2009-10-15 Anthony Defries Engineered or structured coatings for light manipulation in solar cells and other materials

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4854971B2 (en) * 2005-03-07 2012-01-18 藤森工業株式会社 Dye-sensitized solar cell module
JP5025938B2 (en) * 2005-10-06 2012-09-12 株式会社エンプラス Dye-sensitized solar cell, counter electrode thereof, and method of manufacturing the counter electrode
KR20090120474A (en) * 2007-02-12 2009-11-24 솔라스타, 인코포레이티드 Photovoltaic cell with reduced hot-carrier cooling
US20100294352A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Uma Srinivasan Metal patterning for electrically conductive structures based on alloy formation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009126972A2 (en) * 2008-04-08 2009-10-15 Anthony Defries Engineered or structured coatings for light manipulation in solar cells and other materials
WO2009126972A3 (en) * 2008-04-08 2010-02-25 Anthony Defries Engineered or structured coatings for light manipulation in solar cells and other materials

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050066064A (en) 2005-06-30
JP4376707B2 (en) 2009-12-02
JP2005197204A (en) 2005-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2287961B1 (en) Photoelectric conversion element module and method for manufacturing photoelectric conversion element module
KR100567331B1 (en) Lego-type module of dye-sensitized solar cells
EP2211418A1 (en) Dye-sensitized solar cell module
CN102754273A (en) Dye-sensitized solar cell and method for manufacturing the same
JP2008130547A (en) Vertically stacked dye sensitive solar cell module, and manufacturing method therefor
KR100384893B1 (en) Nano-particle oxide solar cells and fabrication method of the same and solar cell modules and transparent electric window using the same
JP5128118B2 (en) Wet solar cell and manufacturing method thereof
KR101140784B1 (en) Preparation method of dye-sensitized solar cell module including scattering layers
JP2006236637A (en) Photoelectric conversion device and photovoltaic power generator using the same
US20070034254A1 (en) Photoelectrode substrate of dye sensitizing solar cell, and method for producing same
KR100548030B1 (en) Transparent solar module and method for manufacturing the same
GB2427963A (en) Dye-sensitised solar cells
US20150357123A1 (en) Series/parallel mixed module structure of dye-sensitized solar cell and method of manufacturing the same
JP5324793B2 (en) Dye-sensitized solar cell
KR100993847B1 (en) Dye-sensitized solar cell molule and manufacturing method thereof
EP2359406B1 (en) Photovoltaic devices
JP2011204522A (en) Dye-sensitized solar cell module and manufacturing method thereof
KR101068440B1 (en) Manufacturing method of high efficiency electrode having plastic substrate and dye sensitized solar cells using the same
CN110431648A (en) The manufacturing method of laminated body and organic system solar battery
TW201324815A (en) Dye-sensitised solar cell module, component for a dye-sensitised solar cell module and method of manufacturing the same
KR101284808B1 (en) Manufacturing method for flexible solar cell
CN116234333A (en) Scribing-free perovskite solar cell module and preparation method thereof
KR101621552B1 (en) Solar cell apparatus
KR20100104552A (en) Dye sensitized solar cell module and method of preparing the same
WO2011070401A2 (en) Photovoltaic modules and manufacturing process - interconnection of dye-sensitized solar cells

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121206

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131209

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141229

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151228

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161228

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171226

Year of fee payment: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee