KR100572928B1 - 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형태양전지 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지는, 상,하부 투명기판과, 그 상,하부 투명기판의 내측 표면에 각각 형성된 도전성 투명전극과, 일측 도전성 투명전극 위에 형성된 것으로 그 표면에는 염료가 흡착된 TiO₂ 다공질 전극과, 타측 도전성 투명전극 위에 형성된 촉매 박막전극과, 상기 TiO₂ 다공질 전극과 촉매 박막전극 사이에 충전된 전해질과, 일측 단위셀과 타측 단위셀을 전기적으로 연결하는 단위셀 간 연결전극과, 일측 단위셀과 타측 단위셀을 전기적으로 절연하는 단위셀 간 절연체 및 상,하부 투명기판에 각각 마련된 외부 연결용 전극을 구비하는 염료감응형 태양전지에 있어서, 상기 상,하부 투명기판 상에 상기 각 단위셀의 양극(+)과 음극(-)이 교대로 배열되도록 각 단위셀이 형성되고, 상기 단위셀 간을 연결하는 연결전극이 상부 기판과 하부 기판을 수직방향으로 연결하도록 형성되는 것이 아니라 이웃하는 단위셀들의 양극(+)과 음극(-)을 서로 수평방향으로 연결하도록 형성한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 종래의 태양전지에서의 상,하 방향의 연결전극에 의한 비유효면적을 줄일 수 있고, 그 결과 모듈의 유효면적이 증가하여 모듈의 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지{Dye sensitized solar cell having unit cell arrangement of alternative electrode}

도 1은 종래 염료감응형 태양전지의 집적 모듈의 구조를 보여주는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지의 구조를 보여주는 측면도.

도 3은 본 발명에 따른 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지의 구조를 보여주는 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지의 다른 실시예를 보여주는 도면.

도 5는 종래 염료감응형 태양전지와 본 발명의 염료감응형 태양전지의 구조에 있어서의 유효면적을 비교하여 보여주는 도면.

도 6은 본 발명에 따른 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지에 있어서, 모듈을 확장하여 대면적화하거나 효율향상을 위해 패턴을 다양한 구조로 변형한 예들을 보여주는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101a,201a...상부 투명기판 101b,201b...하부 투명기판

102a,102b,202a,202b...도전성 투명전극

103,203...TiO₂ 다공질 전극 104,204...전해질

105,205...촉매 박막전극 106,206...단위셀 간 연결전극

107,207...단위셀 간 절연체 108a,108b,208a,208b...외부 연결용 전극

209...자외선 차단막 501...태양광 흡수 유효면적

502...단위셀 간 격리막 503...단위셀 간 연결전극

601...음극부 602...양극부

603...단위셀 간 연결전극 604...외부 연결용 전극

본 발명은 염료감응형 태양전지에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기존의 염료감응형 태양전지가 양극판과 음극판의 두 단일 판상에 각각 한 종류의 극성만을 가진 구조를 지니고 있는 것에 반하여, 동일 기판 위에 양극과 음극을 동시에 가진 패턴을 지니게 함으로써 집적모듈의 구조를 단순화 시키고, 전류-전압 특성을 향상시키며, 태양광을 양방향으로 받아들일 수 있는 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지에 관한 것이다.

염료감응형 태양전지 집적모듈은 상하 한 쌍의 기판 상에 다수의 태양전지 단위셀을 집적시켜 만들어진 모듈을 말한다.

도 1은 종래 염료감응형 태양전지 집적 모듈의 구조를 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래 염료감응형 태양전지 집적 모듈은 상,하부 투명기판 (101a)(101b)과, 그 투명기판(101a)(101b)의 표면에 각각 형성되는 도전성 투명전극(102a)(102b), 일측 도전성 투명전극(102a) 위에 형성되며, 그 표면에는 염료가 흡착된 TiO₂ 다공질 전극(103), 타측 도전성 투명전극(102b) 위에 형성되는 촉매 박막전극(105), 상기 TiO₂ 다공질 전극(103)과 촉매 박막전극(105) 사이에 충전되는 전해질(104), 일측 단위셀과 타측 단위셀을 전기적으로 연결하는 단위셀 간 연결전극(106), 일측 단위셀과 타측 단위셀을 전기적으로 절연하는 단위셀 간 절연체 (107) 및 상,하부 투명기판(101a)(101b)에 각각 마련되는 외부 연결용 전극(108a) (108b)을 포함하여 구성된다.

이상과 같은 구성의 종래 염료감응형 태양전지는, 상부 기판(101a)에는 양극만으로 구성된 패턴을 만들고, 하부 기판(101b)에는 음극만으로 구성된 패턴을 만든 다음, 상부의 양극과 하부의 음극을 연결하는 연결전극(106)의 패턴을 따로 만들어서 상하부를 연결함으로써 한 전지에 다수의 단위셀들이 집적된 구조를 지니고 있다. 이 경우 상부의 양극은 상대 전극으로 불리우며 투명전극 위에 백금 또는 카본의 박막이 입혀진 구조를 지니고 있고, 하부의 음극은 투명전극 위에 나노다공질 상의 TiO₂ 및 TiO₂ 위에 단분자 막으로 흡착된 Ru(루테늄) 계열의 염료가 입혀진 구 조를 지니고 있다. 양 전극 사이의 빈 공간은 액체전해질이나, 고분자겔 상태의 고체 전해질 또는 p형 반도체인 완전고체 전해질로 채워져 있다. 패턴에 따라 형성된 단위셀과 단위셀의 사이는 전기적 절연물에 의해 격리되어 있고, 하부 기판의 단위셀 음극에서 인접한 단위셀의 상부기판 양극으로 연결되는 연결전극(106)이 백금 또는 탄소전극으로 만들어져 있다.

한편, 이상과 같은 종래 염료감응형 태양전지는 실제로 태양광을 전기에너지로 변환시키는 부분과 광전변환이 일어나지 않는 부분으로 구분되는데, 단위셀과 단위셀 사이에 존재하는 절연체(107)와 단위셀의 연결을 위해 존재하는 상하기판 연결전극(106)이 광전변환이 일어나지 않는 부분에 속한다. 태양전지에서 태양광을 흡수하여 전기로 변환시키는 실용부위를 유효면적부라고 한다. 태양전지에는 유효면적부 외에 태양전지에서 발생한 전기를 효율적으로 출력하기 위한 금속 전극, 그리드 전극, 절연 패턴 등의 태양광의 광전 에너지변환을 할 수 없는 비유효면적부가 존재한다. 태양전지의 효율을 높이기 위해서는 비유효면적부를 줄이고, 유효면적부를 늘리는 것이 중요하다.

전술한 종래 염료감응형 태양전지 집적모듈 구조에서 상부 또는 하부의 단일 기판에는 양극 또는 음극의 단일 종류의 전극만이 존재하도록 설계되어 있다. 이러한 구조에서 집적화를 위해 복수 개의 단위셀을 연결할 경우 상부와 하부를 연결하는 연결전극(106)은 비유효면적부이므로, 이 연결전극(106)을 제거하면, 이 부분까지 유효면적으로 사용하는 것이 가능하고, 이에 따라 태양전지의 전체 유효면적을 증가시켜, 모듈 단위면적당의 효율을 상승시키는 것이 가능하다. 또한 이 연결전극 (106)의 존재는 전지의 구조를 복잡하게 만들어 제조기술 및 공정관리를 어렵게 만들고, 실제 전지모듈의 대량 생산 시 제작시간을 증가시키고 전지의 불량을 생성하는 요인이 되며, 또한 복잡한 다수의 많은 단위셀을 집적시킬 경우 기술적인 문제를 발생시키고 있다.

본 발명은 이상과 같은 종래 염료감응형 태양전지에서의 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 종래의 염료감응형 태양전지가 양극판과 음극판의 두 단일 판상에 각각 한 종류의 극성만을 가진 구조를 개선하여, 동일 기판 위에 양극과 음극을 동시에 가진 패턴을 지니게 함으로써 집적모듈의 구조를 단순화 시켜 태양광 흡수 유효 면적을 증대시키고, 전류-전압 특성을 향상시키며, 태양광을 양방향으로 받아들일 수 있는 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지는,
상,하부 투명기판과, 그 상,하부 투명기판의 내측 표면에 각각 형성된 도전성 투명전극과, 일측 도전성 투명전극 위에 형성된 것으로 그 표면에는 염료가 흡착된 TiO₂ 다공질 전극과, 타측 도전성 투명전극 위에 형성된 촉매 박막전극과, 상기 TiO₂ 다공질 전극과 촉매 박막전극 사이에 충전된 전해질과, 일측 단위셀과 타측 단위셀을 전기적으로 연결하는 단위셀 간 연결전극과, 일측 단위셀과 타측 단위셀을 전기적으로 절연하는 단위셀 간 절연체 및 상,하부 투명기판에 각각 마련된 외부 연결용 전극을 구비하며, 상기 상,하부 투명기판 상에 상기 각 단위셀의 양극(+)과 음극(-)이 교대로 배열되도록 각 단위셀이 형성되고, 상기 단위셀 간을 연결하는 연결전극이 상부 기판과 하부 기판을 수직방향으로 연결하도록 형성되는 것이 아니라 이웃하는 단위셀들의 양극(+)과 음극(-)을 서로 수평방향으로 연결하도록 형성되어 있는 염료감응형 태양전지에 있어서,

상기 단위셀 간을 전기적으로 절연하는 절연체가 상기 연결전극의 면적부위에 존재하고, 상기 상부 기판의 외측 표면의 소정 부위에는 자외선 차단막이 형성되어 있는 점에 그 특징이 있다.

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이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지를 나타낸 것으로서, 도 2는 측면도이고, 도 3은 평면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지는 일단은 종래 염료감응형 태양전지의 구성요소를 기본적으로 구비한다. 즉, 상,하부 투명기판(201a)(201b)과, 그 상,하부 투명기판 (201a)(201b)의 내측 표면에 각각 형성된 도전성 투명전극(202a)(202b)과, 일측 도 전성 투명전극(202a) 위에 형성된 것으로 그 표면에는 염료가 흡착된 TiO₂ 다공질 전극(203)과, 타측 도전성 투명전극(202b) 위에 형성된 촉매 박막전극(105)과, 상기 TiO₂ 다공질 전극(203)과 촉매 박막전극(105) 사이에 충전된 전해질(204)과, 일측 단위셀과 타측 단위셀을 전기적으로 연결하는 단위셀 간 연결전극(206)과, 일측 단위셀과 타측 단위셀을 전기적으로 절연하는 단위셀 간 절연체(207) 및 상,하부 투명기판(201a)(201b)에 각각 마련된 외부 연결용 전극(208a)(208b)을 기본적으로 구비한다.

그러나, 본 발명의 염료감응형 태양전지에 있어서는, 상기 단위셀 간 연결전극(206)과 절연체(207) 및 외부 연결용 전극(208a)(208b)을 제외한 나머지 제구성요소들로 이루어진 각 단위셀의 양극(+)과 음극(-)이 상기 상,하부 투명기판 (201a)(201b) 상에 교대로 배열되도록 각 단위셀이 형성되고, 상기 단위셀 간을 연결하는 연결전극(206)이 종래 염료감응형 태양전지(도 1 참조)에서와 같이 상부 기판(201a)과 하부 기판(201b)을 수직방향으로 연결하도록 형성되는 것이 아니라, 이웃하는 단위셀들의 양극(+)과 음극(-)을 서로 수평방향으로 연결하도록 형성되는 점에 특징이 있다. 또한, 상기 절연체(207)를 연결전극(206) 부위에 직접 형성한다.

상기 상,하부 투명기판(201a)(201b)은 유리 또는 투명 플라스틱 재질로 구성되고, 상기 도전성 투명전극(102a)(102b)으로는 ITO, FTO 또는 ZnO와 같은 물질이 사용될 수 있다. 상기 다공질 전극(203)은 비표면적이 높은 다공질상의 TiO₂ 또는 ZnO 전극 위에 단분자층의 Ru계 염료가 입혀져 있는 음극 전극이며, 촉매 박막전극 (205)은 백금, 카본 또는 카본나노튜브로 제작된 상대전극이다.

이상과 같은 본 발명의 염료감응형 태양전지 모듈은 3개의 단위셀로 구성되어 있는 바, 제일 왼쪽의 단위셀은 상부가 음극, 하부가 양극으로 되어 있고, 가운데 단위셀은 왼쪽과 반대로 상부가 양극, 하부가 음극으로 되어 있으며, 오른쪽 단위셀은 다시 반대로 상부가 음극, 하부가 양극으로 되어 있다. 즉, 상부 기판 (201a)에서 보면, 왼쪽부터 음극-양극-음극과 같이 극성이 교대로 반복되어 있다. 단위셀과 단위셀의 연결은 연결전극(206)에 의해 이루어지고, 일측 단위셀의 양극과 이웃하는 타측 단위셀의 음극이 동일 기판 상에서 직접 연결된다.

한편, 이상과 같은 구조적 특징으로 본 발명의 태양전지 모듈은 종래의 태양전지에 있어서의 단위셀 간 연결전극(106)이 차지하던 공간이 필요 없게 되고, 이에 따라 태양전지 모듈의 유효면적을 증대시키는 것이 가능하게 된다. 그리고, 종래의 태양전지에서와 같이 상하 수직방향의 연결전극(106)을 사용할 경우 상,하부 기판(101a)(101b)의 간격만큼 두껍게 연결전극(106)을 형성시켜 주어야 하지만, 본 발명과 같이 동일기판 상에 연결전극(206)을 마련할 경우 연결전극(206)의 두께는 0.1∼5㎛ 정도의 박막으로 충분하므로 전기 전도성을 향상시키고, 제작이 용이해진다. 또한, 종래의 염료감응형 태양전지 제조기술에서 기판 식각 →그리드전극 제작→음극 제작 →양극 제작 →상하 연결전극 제작 →절연패턴 제작으로 이루어지는 일련의 제조 공정에서, 상하 연결전극의 제조공정이 없이, 상하기판의 초기 식각과정과 이후의 전극 그리드 제작 과정에서 바로 연결전극을 제조함으로써, 고비용의 핵심 공정을 한 공정 제거하고, 제작공정의 간소화와 공정비의 절감 및 공정 중 발생하는 불량요인을 제거하는 효과를 거둘 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

도 4를 참조하면, 이 다른 실시예의 경우는 상기 도 2의 실시예의 경우와 그 구성에 있어서는 기본적으로 동일하다. 다만, 이 다른 실시예의 경우에 있어서는 상부 기판(201a)의 외측 표면의 소정 부위에 자외선 차단막(209)이 더 형성되어 있는 점이 다르다.

즉, 상기 도 2에서와 같이 동일기판 상에 전극이 교번으로 배열되어 연결되는, 단위셀이 정방향과 역방향으로 교대로 반복되는 태양전지 모듈에서, 태양광이 입사되는 전면에 TiO₂ 음극이 있지 않고, 도 2에서 상부에 광원이 있을 때의 3개의 단위셀중 중앙에 위치하는 단위셀과 같이 촉매 박막전극(상대전극)(205)이 먼저 태양광을 받을 경우, 자외선에 의한 염료 및 전해질의 손상을 막기 위해 자외선 차단막을 해당 단위셀 위에 형성하는 것이다.

태양광의 자외선은 염료감응형 태양전지의 염료 및 전해질에 손상을 주어 태양전지의 성능을 떨어뜨린다. 나노 다공질 TiO₂ 전극(203)(음극)은 400nm 이하의 파장을 지닌 자외선을 흡수하므로, 이 음극을 통과한 태양광은 자외선을 잃어버리므로, 태양전지 내부의 염료와 전해질에 손상을 주지 않는다. 그러나 상대전극이 먼저 태양광을 받을 경우 태양광의 자외선이 차단없이 통과하므로 염료와 전해질에 직접 손상을 미치게 된다. 이를 방지하기 위해 상대전극에 해당하는 부분에 상응하여 상부 투명기판(201a)의 외측 표면에 TiO₂, ZnO 또는 다른 투명한 재료로 만들어진 자외선 차단막(209)을 설치하는 것이다.

도 5는 종래 염료감응형 태양전지와 본 발명의 염료감응형 태양전지의 구조에 있어서의 유효면적을 비교하여 보여주는 도면이다.

도 5를 참조하면, (가)는 종래의 태양전지에서 단위셀이 1차원 배열을 할 때 차지하는 면적의 크기를 보여주는 것이고, (나)는 본 발명의 태양전지에서 단위셀이 1차원 배열을 할때 차지하는 면적의 크기를 보여주는 것이며, (다)는 2차원 배열을 할 경우 종래의 태양전지에서 단위셀이 차지하는 면적의 크기를 보여주는 것이고, (라)는 본 발명의 태양전지에서 2차원 배열시 단위셀이 차지하는 면적의 크기를 보여주는 것이다.

이상과 관련하여, 본 발명의 염료감응형 태양전지 모듈 구조가 종래의 염료감응형 태양전지 모듈에 대해 가질 수 있는 유효면적의 증가는 다음과 같이 계산될 수 있다. 단위셀의 폭이 1cm, 단위셀의 길이가 10cm, 연결전극의 폭이 1.5mm, 절연체 제작을 위한 면적의 폭이 1.5mm일 경우, 상기 도 1의 종래의 구조에서 유효면적은 (1cm ×10cm)/(1.3cm ×10cm)=76.9%이고, 본 발명의 구조의 경우 유효면적은 연결전극 만큼의 면적이 필요없으므로 (1cm ×10cm)/(1.15cm ×10cm)=87.0%이다. 이렇게 본 발명의 구조에서는 종래의 구조에 비해 유효면적이 10%가량 향상됨을 알 수 있다. 염료감응형 태양전지는 단위셀의 폭이 작을수록 효율이 향상되는 경향이 있다. 이에 따라 효율을 상승시키기 위해 단위셀의 폭을 줄일 경우, 유효면적의 차 이는 더욱 커지게 된다. 이러한 방식으로 계산된 유효면적의 증가는 5-20%의 범위 내에 있다.

이상을 통해 알 수 있듯이, 종래 태양전지에서의 상,하 수직방향의 연결전극 (503)이 제거됨에 따른 태양광 흡수 유효면적(501)의 증대 효과가 명확하게 나타나고 있다. 도 5에서 참조번호 502는 단위셀 간의 격리막을 나타낸다.

도 6은 본 발명에 따른 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지에 있어서, 모듈을 확장하여 대면적화하거나 효율향상을 위해 패턴을 다양한 구조로 변형한 예들을 보여주는 도면이다.

본 발명의 태양전지는 전술한 바와 같이 3개의 단위셀이 음극과 양극이 교대되는 구조를 지닌다. 그러나, 도 6의 (가),(나)에서와 같이 세로 방향으로 긴 단위셀을 2개 이상 수 십개 일정 간격으로 배열하여 대면적의 집적 모듈로 제작할 수 있다. (가)와 (나)는 1차원 배열의 모듈의 예로써, 유리기판의 면적이 300mm ×300mm, 단위셀의 폭은 10mm, 단위셀의 길이 30mm, 연결 전극의 폭 1mm인 모듈의 경우, 전체 모듈은 27개의 단위셀을 지닐 수 있다. 단위셀의 폭은 5∼20mm의 범위에서 조절되고, 연결전극의 폭은 0.2∼2mm의 범위에서 조절이 가능하다. 모듈기판의 크기는 5cm ×5cm∼1m ×1m의 면적을 지닐 수 있다.

도 6의 (다),(라)의 경우는 1차원이 아닌 2차원 구조로 전극이 교대로 역전되는 단위셀을 지닌 모듈 배열을 보여주고 있다. 2차원 배열은 1차원 배열의 긴 단위셀을 보다 작은 단위셀로 나눈 것으로 단위셀에서 발생된 발전 전기의 전달이 연결전극을 통해 효율적으로 이루어지므로 보다 효율을 높일 수 있는 배열이다. 이와 같은 배열 구조는 위의 (가),(나)와 같은 1차원 단위셀 배열 구조에서 음극 하부에 연결전극을 그리드(grid) 형상으로 바로 넣은 것으로, 이와 같은 경우에는 연결전극은 분리된 단위셀을 연결하는 것이 아니고, 긴 단위셀 하부에 단순히 전극만 형성되어 있는 것이다. 그리고, 긴 단위셀과 단위셀 사이에는 상기 도 1에서와 동일하게 연결전극이 형성되어 있다.

도 6의 (가), (나), (다), (라)의 4개의 그림에서 외부전극과의 연결회로가 모두 다른데, 이는 단위셀과 연결전극의 배열에 따라 직렬, 병렬 및 직병렬의 다양한 회로가 쉽게 만들어 질 수 있음을 의미한다. 도 6에서 참조번호 601은 음극부, 602는 양극부, 603은 단위셀 간 연결전극, 604는 외부 연결용 전극을 각각 나타낸다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지는, 다음과 같은 장점 및 효과를 갖는다.

첫째, 종래의 염료감응형 태양전지가 상,하부 기판이 동일한 전극의 극성을 갖도록 되어 있어 단위셀을 상,하 방향으로 연결하는 연결전극을 따로 모듈 내부에 만들어 주어야 하는 것에 반해, 음극과 양극을 교대로 동일 기판에 두고 동일 기판 상에 연결전극을 수평방향으로 형성함으로써, 종래의 태양전지에서 연결전극이 지니고 있던 비유효면적을 줄일 수 있고, 그 결과 모듈의 유효면적이 증가하여 모듈의 효율을 향상시킬 수 있다.

둘째, 단위셀을 전기적으로 절연하는 절연체는 연결전극 위에 직접 제작할 수 있어 연결전극과 절연체가 각각 차지하고 있던 면적을 하나로 결합함으로써 구조의 단순화 및 공정의 단순화가 가능하다.

셋째, 양극을 통하여 자외선을 포함한 태양광이 입사될 경우, 자외선이 염료 및 전해질에 손상을 주는 것을 방지하기 위한 차단막이 마련되어 있어, 태양전지의 수명 및 효율의 감소를 방지할 수 있다.

넷째, 단위셀 사이의 연결전극이 동일 기판 상에 있고, 두께가 0.1∼5㎛의 얇은 박막상으로 제조가 되므로, 복잡한 패턴을 그리드 전극이나 상대전극을 형성할 때 함께 제조함으로써 다양한 연결회로를 형성할 수 있고, 그에 따라 필요한 전압-전류 요구사양에 합당한 전지회로를 기판 내에서 쉽게 만들 수 있다.

Claims (4)

1. 상,하부 투명기판과, 그 상,하부 투명기판의 내측 표면에 각각 형성된 도전성 투명전극과, 일측 도전성 투명전극 위에 형성된 것으로 그 표면에는 염료가 흡착된 TiO₂ 다공질 전극과, 타측 도전성 투명전극 위에 형성된 촉매 박막전극과, 상기 TiO₂ 다공질 전극과 촉매 박막전극 사이에 충전된 전해질과, 일측 단위셀과 타측 단위셀을 전기적으로 연결하는 단위셀 간 연결전극과, 일측 단위셀과 타측 단위셀을 전기적으로 절연하는 단위셀 간 절연체 및 상,하부 투명기판에 각각 마련된 외부 연결용 전극을 구비하며, 상기 상,하부 투명기판 상에 상기 각 단위셀의 양극(+)과 음극(-)이 교대로 배열되도록 각 단위셀이 형성되고, 상기 단위셀 간을 연결하는 연결전극이 상부 기판과 하부 기판을 수직방향으로 연결하도록 형성되는 것이 아니라 이웃하는 단위셀들의 양극(+)과 음극(-)을 서로 수평방향으로 연결하도록 형성되어 있는 염료감응형 태양전지에 있어서,

   상기 단위셀 간을 전기적으로 절연하는 절연체가 상기 연결전극의 면적부위에 존재하고, 상기 상부 기판의 외측 표면의 소정 부위에는 자외선 차단막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지.
2. 제1항에 있어서,

   상기 단위셀 간을 연결하는 연결전극의 두께가 0.1∼5㎛의 박막으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 교번 극성의 단위 셀의 배열구조를 갖는 염료감응형 태양전지.
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