KR100819025B1 - Compound of polymer electrolyte, dye sensitized solar cell comprising the composition, and preparation method of the dye sensitized - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리올과 유기 폴리이소시아네이트를 포함하는 고분자 전해질 조성물, 이를 포함하는 염료감응 태양전지, 및 상기 염료감응 태양전지의 제조 방법을 개시한다. 개시된 고분자 전해질 조성물은 폴리올과 유기 폴리이소시아네이트가 화학적으로 가교되어 겔화되어 장기 보관성 및 실용성을 개선한다. The present invention discloses a polymer electrolyte composition comprising a polyol and an organic polyisocyanate, a dye-sensitized solar cell comprising the same, and a method of manufacturing the dye-sensitized solar cell. The disclosed polymer electrolyte compositions are chemically crosslinked and gelled with polyols and organic polyisocyanates to improve long term storage and utility.

가교, 폴리올, 유기 폴리이소시아네이트, 고분자 전해질, 염료감응 태양전지 Crosslinking, polyols, organic polyisocyanates, polymer electrolytes, dye-sensitized solar cells

Description

고분자 전해질 조성물, 이를 포함하는 염료감응 태양전지, 및 상기 염료감응 태양전지의 제조방법{Compound of polymer electrolyte, dye sensitized solar cell comprising the composition, and preparation method of the dye sensitized}Polymer electrolyte composition, dye-sensitized solar cell comprising the same, and a method for producing the dye-sensitized solar cell {Compound of polymer electrolyte, dye sensitized solar cell comprising the composition, and preparation method of the dye sensitized}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고분자 전해질 조성물을 포함하는 염료감응 태양전지의 전류-전압 특성을 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the current-voltage characteristics of a dye-sensitized solar cell including a polymer electrolyte composition according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고분자 전해질 조성물을 포함하는 염료감응 태양전지의 전류-전압 특성을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the current-voltage characteristics of a dye-sensitized solar cell including a polymer electrolyte composition according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 고분자 전해질 조성물과 이를 포함하는 염료감응 태양전지에 관한 것이다. The present invention relates to a polymer electrolyte composition and a dye-sensitized solar cell comprising the same.

1991년 스위스의 그라첼(Gratzel) 등에 의해 개발된 염료감응 태양전지는 나노 다공성 TiO2 반도체 전극, 루테늄 금속 착체 염료 및 액체 전해질로 구성되는 습식의 태양전지이다(Nature 353권(1991년) 737). 상기와 같은 구성을 갖는 염료감응 태양전지는 제조 단가가 저렴하면서도 높은 에너지 변환율을 갖는 장점이 있다. The dye-sensitized solar cell, developed by Gratzel et al., 1991, is a wet solar cell consisting of nanoporous TiO 2 semiconductor electrodes, ruthenium metal complex dyes, and liquid electrolytes (Nature 353 (1991) 737). . Dye-sensitized solar cell having the configuration as described above has the advantage that the manufacturing cost is low, but high energy conversion rate.

그러나 상기 염료감응 태양전지는 상기 액체 전해질에 포함된 용매가 외부 온도의 증가와 태양전지의 밀봉에 따라 누출되거나 휘발 될 수 있는 등의 문제점들이 있다. 따라서 상기 염료감응 태양전지는 장기적으로 안정성 및 실용화에 매우 불리하다. However, the dye-sensitized solar cell has problems such that the solvent contained in the liquid electrolyte may leak or volatilize due to an increase in external temperature and sealing of the solar cell. Therefore, the dye-sensitized solar cell is very disadvantageous for long term stability and practical use.

최근에 이러한 액체 전해질의 단점을 극복하기 위하여 수소 결합 또는 소수성 결합이 가능한 저분자 또는 고분자 겔화제를 첨가하여 액체 전해질을 겔화하는 연구가 진행되어왔다. 수소 결합 또는 소수성 결합이 가능한 저분자의 겔화제를 사용한 겔 전해질은 고온에서 가교점이 소실되어 다시 액화되는 문제점을 지니고 있다. 또한, 고분자 겔화제를 사용한 경우 고온에서도 전해질의 점성이 비교적 높기 때문에 TiO2 입자 사이로 상기 겔 전해질의 함침이 어려워 염료감응 태양전지에서 에너지 변환효율을 떨어뜨리는 원인이 된다. Recently, in order to overcome the disadvantages of the liquid electrolyte, research has been conducted to gel the liquid electrolyte by adding a low molecular or polymer gelling agent capable of hydrogen bonding or hydrophobic bonding. Gel electrolytes using a low molecular weight gelling agent capable of hydrogen bonding or hydrophobic bonding have a problem in that the crosslinking point is lost at high temperature and liquefied again. In addition, when the polymer gelling agent is used, since the viscosity of the electrolyte is relatively high even at high temperatures, it is difficult to impregnate the gel electrolyte between the TiO 2 particles, causing a decrease in energy conversion efficiency in the dye-sensitized solar cell.

이에 본 발명자들은 상기와 같은 종래 문제점들을 해결하기 위하여 연구 노력한 결과, 비휘발성 용매와 화학적으로 가교가 가능한 작용기를 가지는 화합물을 이용한 고분자 전해질 조성물을 제조함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have completed the present invention by preparing a polymer electrolyte composition using a compound having a functional group capable of chemical crosslinking with a nonvolatile solvent as a result of research efforts to solve the conventional problems as described above.

따라서 본 발명은 휘발되거나 누출되지 않아 장기간 안정성이 있으며 염료감응 태양전지에 유용하게 이용될 수 있는 염료감응 태양전지의 고분자 전해질 조성물 제공하는데 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a polymer electrolyte composition of a dye-sensitized solar cell that does not volatilize or leak and has long-term stability and may be usefully used in dye-sensitized solar cells.

또한, 본 발명은 상기 고분자 전해질 조성물을 이용하여 실용적이고 전기적 특성이 우수한 염료감응형 태양전지를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a dye-sensitized solar cell having practical and excellent electrical properties using the polymer electrolyte composition.

또한, 본 발명은 상기 고분자 전해질 조성물을 포함하는 염료감응 태양전지를 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a method for easily manufacturing a dye-sensitized solar cell including the polymer electrolyte composition.

본 발명은 염료감응 태양전지의 고분자 전해질 조성물을 제공한다. The present invention provides a polymer electrolyte composition of a dye-sensitized solar cell.

상기 고분자 전해질 조성물은 비휘발성 용매, 폴리올, 및 유기 폴리이소시아네이트를 포함한다. The polymer electrolyte composition includes a nonvolatile solvent, a polyol, and an organic polyisocyanate.

상기 비휘발성 용매는 이온성 액체 또는 폴리알킬렌글리콜 디알킬에테르를 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that the said nonvolatile solvent contains an ionic liquid or polyalkylene glycol dialkyl ether.

구체적으로 상기 이온성 액체는 4급암모늄염, 이미다졸륨염, 및 피리디늄염으로 이루어진 군에서 선택되는 양이온과 Br-, Cl-, BF4-, PF6-, SbF6-, CF3SO3-, 및 (CF3SO2)2N-으로 이루어진 군에서 선택되는 음이온을 포함하는 상온 용융 이온성 액체일 수 있다. Specifically, the ionic liquid is a cation selected from the group consisting of quaternary ammonium salt, imidazolium salt, and pyridinium salt and Br-, Cl-, BF 4- , PF 6- , SbF 6- , CF 3 SO 3- It may be a room temperature molten ionic liquid containing an anion selected from the group consisting of, and (CF 3 SO 2 ) 2 N-.

또한, 상기 폴리알킬렌글리콜 디알킬에테르는 폴리에틸렌글리콜 디메틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 디에틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 디프로필에테르, 폴리에틸렌글리콜 디부틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜 디메틸에테르, 폴리프로필렌글리콜 디글리시딜에테르, 디부틸에테르 말단의 폴리프로필렌글리콜/폴리에틸렌글리콜 공중합체, 디부틸에테르 말단의 폴리에틸렌글리콜/ 폴리프로필렌글리콜/폴리에틸렌글리콜 블록 공중합체, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. In addition, the polyalkylene glycol dialkyl ether is polyethylene glycol dimethyl ether, polyethylene glycol diethyl ether, polyethylene glycol dipropyl ether, polyethylene glycol dibutyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol dimethyl ether, polypropylene Glycol diglycidyl ether, dibutyl ether-terminated polypropylene glycol / polyethylene glycol copolymer, dibutyl ether-terminated polyethylene glycol / polypropylene glycol / polyethylene glycol block copolymer, or a mixture thereof.

상기 폴리올은 폴리올 분자당 하이드록시 작용기가 적어도 2개인 것을 포함하는 것이 바람직하다. The polyol preferably comprises at least two hydroxy functional groups per polyol molecule.

구체적으로 상기 폴리올은 폴리에테르계 폴리올, 폴리에스테르계 폴리올, 다가 알콜, 및 하이드록시 작용기를 갖는 디에틸렌계 중합체, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. Specifically, the polyol may be a polyether polyol, a polyester polyol, a polyhydric alcohol, a diethylene polymer having a hydroxy functional group, or a mixture thereof.

상기 폴리에테르계 폴리올은 다가 알콜, 당류, 알킬아민, 및 알칸올아민으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나와 프로필렌옥사이드, 에틸렌옥사이드, 부틸렌옥사이드, 및 테트라하이드로퓨란의 알킬렌옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 반응시켜 생성된 것을 포함할 수 있다. The polyether polyol is selected from any one selected from the group consisting of polyhydric alcohols, sugars, alkylamines, and alkanolamines, and alkylene oxides of propylene oxide, ethylene oxide, butylene oxide, and tetrahydrofuran. It may include those produced by reacting any one.

또한, 상기 폴리에스테르계 폴리올은 다가 알콜, 다가 카본산 축합계의 폴리올, 및 환상에스테르 개환 중합체의 폴리올, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. In addition, the polyester-based polyol may include polyols, polyols of polyhydric carboxylic acid condensation systems, polyols of cyclic ester ring-opening polymers, or mixtures thereof.

상기 폴리올은 상기 고분자 전해질 조성물 기준으로 0.1 ∼ 45 중량%가 포함될 수 있으며, 바람직하기로는 0.5 ∼ 45 중량%, 더욱 바람직하기로는 1 ∼ 45 중량% 범위로 포함될 수 있다. The polyol may include 0.1 to 45 wt% based on the polymer electrolyte composition, preferably 0.5 to 45 wt%, more preferably 1 to 45 wt%.

상기 유기 폴리이소시아네이트는 유기 폴리이소시아네이트 분자당 이소시아네이트 작용기가 2개 이상인 것을 포함하는 것이 바람직하다. The organic polyisocyanate preferably includes two or more isocyanate functional groups per organic polyisocyanate molecule.

구체적으로, 상기 유기 폴리이소시아네이트는 다관능성 지방족, 지환족 및 방향족 이소시아네이트, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. Specifically, the organic polyisocyanate may include polyfunctional aliphatic, cycloaliphatic and aromatic isocyanates, or mixtures thereof.

또한 상기 유기 폴리이소시아네이트는 헥사메틸렌디이소시아네트(HDI), 이소프론디이소시아네이트(IPDI), 4,4-디시클로헥실메탄디이소시 아네이트(H12MDI), 톨루엔디이소시아네이트(TDI), 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트(4,4'-MDI), 오르토톨루이딘디이소시아네이트(TODI), 나프틸렌디이소시아네이트(NDI), 크실렌디이소시아네이트(XDI), 라이신디이소시아네이트(LDI), 및 트리페닐메틸 트리이소시아네이트(TPTI), 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. In addition, the organic polyisocyanate is hexamethylene diisocyanet (HDI), isopron diisocyanate (IPDI), 4,4-dicyclohexyl methane diisocyanate (H12MDI), toluene diisocyanate (TDI), 4,4 '-Diphenylmethane diisocyanate (4,4'-MDI), orthotoluidine diisocyanate (TODI), naphthylene diisocyanate (NDI), xylene diisocyanate (XDI), lysine diisocyanate (LDI), and triphenylmethyl Triisocyanate (TPTI), or mixtures thereof.

또한, 상기 유기 폴리이소시아네이트는 이소시아네이트작용기가 존재하는 우레탄 예비 중합체를 포함할 수 있다. 상기 우레탄 예비 중합체는 상기 폴리올을 1.1 내지 2.5의 이소시아네이트/하이드록시 작용기 당량비로 상기 유기 폴리이소시아네이트와 반응하여 생성된 것이다. In addition, the organic polyisocyanate may include a urethane prepolymer having an isocyanate function. The urethane prepolymer is produced by reacting the polyol with the organic polyisocyanate in an isocyanate / hydroxy functional group equivalent ratio of 1.1 to 2.5.

상기 유기 폴리이소시아네이트는 상기 고분자 전해질 조성물 기준으로 0.1 ∼ 45 중량%가 포함될 수 있으며, 바람직하기로는 0.5 ∼ 45 중량%, 더욱 바람직하기로는 1 ∼ 45 중량% 범위로 포함될 수 있다.The organic polyisocyanate may be included in an amount of 0.1 to 45% by weight, preferably 0.5 to 45% by weight, and more preferably 1 to 45% by weight, based on the polymer electrolyte composition.

상기 고분자 전해질 조성물은 산화-환원쌍을 제공하는 화합물을 더 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 화합물로 요오드(I2) 와 요오드화물(I-), 브롬(Br2)과 브롬화물(Br-), TCNQ 착체, 하이드로퀴논 등을 사용할 수 있으며, 요오드(I2) 와 요오드화물(I-)로부터 생성되는 I-/I3- 가 가장 유용하게 사용될 수 있다. 그러나 이에 상기 예시된 화합물들에 한정되는 것은 아니다. The polymer electrolyte composition may further include a compound that provides an oxidation-reduction pair. For example, as the compound, iodine (I 2 ) and iodide (I-), bromine (Br 2 ) and bromide (Br-), TCNQ complex, hydroquinone, and the like can be used, and iodine (I 2 ) and iodine I- / I 3 -generated from cargo I- may be most usefully used. However, it is not limited to the compounds exemplified above.

요오드화물로는 알칼리금속의 요오드화물, 요오드화물 용융염 등이 사용될 수 있다. 상기의 알칼리 금속의 요오드화물로는 LiI, NaI, KI 등이 사용가능하며, 요오드화물 용융염계 요오드화물이나 요오드화물로서는 4급암모늄염, 이미다졸륨염, 피리디늄염 등이 사용될 수 있다.As iodide, iodide of molten metal, iodide molten salt, etc. can be used. LiI, NaI, KI, etc. may be used as the iodide of the alkali metal, and quaternary ammonium salts, imidazolium salts, pyridinium salts, and the like may be used as iodide molten salt iodides or iodides.

I-/I3- 산화 환원쌍을 제공하는 요오드(I2) 와 요오드화물(I-)은 이온성 액체 또는 저분자량의 폴리 알킬렌 옥사이드계 올리고머와 같은 상기 비휘발성 용매에 용해하여 사용할 수 있다.Iodine (I 2 ) and iodide (I-), which provide I- / I 3 -redox pairs, can be dissolved and used in such nonvolatile solvents as ionic liquids or low molecular weight polyalkylene oxide oligomers. .

상기 산화-환원쌍을 제공하는 화합물을 포함하는 비휘발성 용매는 상기 고분자 전해질 조성물 기준으로 10 ∼ 98 중량%가 포함될 수 있으며, 바람직하기로는 30 ∼ 98 중량%, 더욱 바람직하기로는 50 ∼ 98 중량% 범위로 포함될 수 있다. The non-volatile solvent containing the compound providing the redox-pair may include 10 to 98% by weight, preferably 30 to 98% by weight, more preferably 50 to 98% by weight, based on the polymer electrolyte composition. It can be included as a range.

또한, 상기 고분자 전해질 조성물은 경화 촉매를 더 포함할 수 있다. In addition, the polymer electrolyte composition may further include a curing catalyst.

상기 경화 촉매로 디부틸틴디라우레이트, 올레산 제1주석, 나프텐산코발트, 나프텐아연 등의 유기금속화합물을 사용할 수 있다. 상기 경화 촉매는 폴리에스테르폴리올 기준으로 0.4 중량% 포함되는 것이 바람직하며, 1.2 중량% 포함되는 것이 더욱 바람직하다.As the curing catalyst, an organometallic compound such as dibutyl tin dilaurate, stannous oleate, cobalt naphthenate and naphthenic zinc can be used. The curing catalyst is preferably included 0.4 wt% based on the polyester polyol, more preferably contained 1.2 wt%.

또한 본 발명은 염료감응 태양전지를 포함한다. The present invention also includes a dye-sensitized solar cell.

구체적으로 상기 염료감응 태양전지는 제1 기판, 상기 제1 기판상에 형성된 금속 산화물층과 상기 금속 산화물층에 코팅된 염료층을 포함하는 반도체 전극, 제2 기판과 상기 제2 기판상에 형성된 금속층을 포함하는 상대 전극, 및 상기 반도체 전극과 상대 전극 사이에 주입되고 비휘발성 용매, 폴리올과 유기 폴리이소시아네이트를 포함하는 고분자 전해질 조성물을 포함한다. Specifically, the dye-sensitized solar cell is a semiconductor electrode including a first substrate, a metal oxide layer formed on the first substrate and a dye layer coated on the metal oxide layer, a second substrate and a metal layer formed on the second substrate It includes a counter electrode, and a polymer electrolyte composition injected between the semiconductor electrode and the counter electrode, and comprises a nonvolatile solvent, a polyol and an organic polyisocyanate.

아울러 본 발명은 염료감응 태양전지의 제조 방법을 포함한다. In addition, the present invention includes a method for producing a dye-sensitized solar cell.

구체적으로 상기 제조 방법은 반도체 전극, 상대 전극을 각각 준비한다. 그리고 비휘발성 용매에 폴리올과 유기 폴리이소시아네이트를 가하여 고분자 전해질 조성물을 형성하여, 상기 고분자 전해질 조성물을 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극 사이에 주입한다. 상기 고분자 전해질 조성물을 열처리함으로써 겔화반응에 의해 경화된다. Specifically, the manufacturing method prepares a semiconductor electrode and a counter electrode, respectively. The polyol and the organic polyisocyanate are added to a nonvolatile solvent to form a polymer electrolyte composition, and the polymer electrolyte composition is injected between the semiconductor electrode and the counter electrode. The polymer electrolyte composition is cured by gelation by heat treatment.

상기 폴리올과 유기 폴리이소시아네이트는 하기 반응식 1의 우레탄 반응으로 가교되어 비휘발성 용매를 함침 할 수 있는 고분자 전해질을 형성하게 된다.The polyol and the organic polyisocyanate are crosslinked by the urethane reaction of Scheme 1 to form a polymer electrolyte capable of impregnating a nonvolatile solvent.

Figure 112006010439333-pat00001
Figure 112006010439333-pat00001

상기 고분자 전해질 조성물은 산화 환원쌍을 포함하는 비휘발성 용매와 폴리올, 유기 폴리이소시아네이트를 용기에 넣고 교반기로 교반하여 용액 상태의 고분자 전해질 조성물을 제조한다. 상기 고분자 전해질 조성물은 필요에 따라 경화 촉매를 첨가하고 교반하면 고체 고분자 전해질 제조용 조성물을 제조할 수 있다. In the polymer electrolyte composition, a nonvolatile solvent including a redox pair, a polyol, and an organic polyisocyanate are put in a container and stirred with a stirrer to prepare a polymer electrolyte composition in a solution state. If necessary, the polymer electrolyte composition may be prepared by adding a curing catalyst and stirring the composition.

상기 반도체 전극은 ITO 또는 SnO2가 코팅되어 있는 전도성 투명 유리기판에 나노 입자의 금속 산화물을 포함하는 콜로이드 용액을 일정 두께로 코팅한다, 그리고 고온으로 가열하여 불순물들을 제거하고 상기 금속 산화물들이 서로 밀착이 되 도록 한다. 상기 금속 산화물이 코팅된 기판을 루테늄 착제로 이루어진 염료 용액에 함침 한다. 따라서 상기 금속 산화물에 상기 염료가 흡착되어 반도체 전극을 준비할 수 있다. The semiconductor electrode coats a colloidal solution containing nanoparticles of metal oxide on a conductive transparent glass substrate coated with ITO or SnO 2 to a certain thickness, and is heated to a high temperature to remove impurities and the metal oxides are in close contact with each other. To be. The substrate coated with the metal oxide is impregnated with a dye solution composed of a ruthenium complex. Therefore, the dye may be adsorbed onto the metal oxide to prepare a semiconductor electrode.

상기 상대 전극은 전도성 투명 유리기판 표면에 백금(Pt)으로 코팅하여 백금층을 형성함으로써 준비된다. The counter electrode is prepared by coating with platinum (Pt) on the surface of the conductive transparent glass substrate to form a platinum layer.

상기 반도체 전극과 상대전극을 일정한 간격의 스페이스를 갖도록 고정한 후 상기 고분자 전해질 조성물을 상기 전극들 사이에 주입한다. After fixing the semiconductor electrode and the counter electrode to have a space of a predetermined interval, the polymer electrolyte composition is injected between the electrodes.

주입하는 방법은 용액 상태의 상기 고분자 전해질 조성물을 상기 반도체 전극 또는 상기 상대 전극에 코팅한다. 그리고 코팅된 결과물을 열처리하여 경화시킨다. 상기 열처리는 30 내지 150℃에서 행하는 것이 바람직하다. The injection method coats the polymer electrolyte composition in a solution state on the semiconductor electrode or the counter electrode. And the coated result is cured by heat treatment. It is preferable to perform the said heat processing at 30-150 degreeC.

또는, 상기 고분자 전해질 조성물을 상기 반도체 전극 또는 상기 상대 전극 상에 도포한다. 그리고 도포된 전극 양단에 두께 조절용 스페이서(spacer)를 고정시키고 그 위에 나머지 전극을 덮는다. 그리고 열원을 이용하여 상기 고분자 전해질 조성물을 경화시켜 고체 고분자 전해질 조성물을 제조한다. 이때 열원의 온도는 30 내지 150℃로 유지하여 준다. Alternatively, the polymer electrolyte composition is coated on the semiconductor electrode or the counter electrode. Then, the thickness adjusting spacers are fixed to both ends of the coated electrode, and the remaining electrodes are covered thereon. And a solid polymer electrolyte composition is prepared by curing the polymer electrolyte composition using a heat source. At this time, the temperature of the heat source is maintained at 30 to 150 ℃.

상기 열원의 온도조건에 따라 1분 내지 24시간 동안 겔화반응이 진행되도록 할 수 있다. 따라서 본 발명의 고분자 전해질 조성물을 형성할 수 있다. The gelation reaction may be performed for 1 minute to 24 hours depending on the temperature condition of the heat source. Therefore, the polymer electrolyte composition of the present invention can be formed.

상기 염료감응 태양전지의 제조방법은 상기 설명한 방법 이외에도 본 발명이 속하는 분야에서 통상적으로 사용되는 모든 방법으로 제조할 수 있다.The dye-sensitized solar cell manufacturing method can be prepared by any method commonly used in the field to which the present invention belongs, in addition to the above-described method.

이와 같은 본 발명을 다음의 제조예들에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail based on the following production examples, but the present invention is not limited thereto.

제조예Production Example 1: 우레탄 예비 중합체  1: urethane prepolymer DEGDEG -1.5-1.5 TDITDI 의 합성Synthesis of

Figure 112006010439333-pat00002
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교반장치, 온도계, 적하 장치, 콘덴서 및 질소주입튜브를 갖춘 1000 ㎖ 용량의 3구 플라스크를 이용하여 질소분위기에서 건조된 테트라하이드로퓨란(THF) 200 ㎖에 다이에틸렌글리콜(DEG, Mw=106.12) 50 g(0.47 mol)과 톨루엔디이소시아네이트(TDI) 124g (0.71 mol)을 85℃에서 2시간 동안 적하시켰다. THF을 감압하에서 제거한 후 남은 반응물을 최소 24시간 이상 50℃에서 진공 건조하여 162 g의 우레탄 예비 중합체 DEG-1.5TDI를 합성하였다(수율 91 %).Diethylene glycol (DEG, Mw = 106.12) was added to 200 ml of tetrahydrofuran (THF) dried in a nitrogen atmosphere using a 1000 ml three-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, dropping device, condenser and nitrogen injection tube. g (0.47 mol) and 124 g (0.71 mol) of toluene diisocyanate (TDI) were added dropwise at 85 ° C for 2 hours. After removal of THF under reduced pressure, the remaining reaction was vacuum dried at 50 ° C. for at least 24 hours to synthesize 162 g of urethane prepolymer DEG-1.5TDI (yield 91%).

제조예Production Example 2: 우레탄 예비 중합체  2: urethane prepolymer TEGTEG -1.5-1.5 TDITDI 의 합성Synthesis of

상기 제조예 1과 같은 방법으로 70 g의 테트라에틸렌글리콜(TEG, Mw=194.17)과 톨루엔디이소시아네이트(TDI) 94.18 g 반응하여 60 g의 우레탄 예비 중합체 TEG-1.5TDI를 합성하였다(수율 95%).In the same manner as in Preparation Example 1, 60 g of urethane prepolymer TEG-1.5TDI was synthesized by reacting 70 g of tetraethylene glycol (TEG, Mw = 194.17) with 94.18 g of toluene diisocyanate (TDI) (yield 95%). .

제조예Production Example 3: 우레탄 예비 중합체  3: urethane prepolymer GETOGETO -2-2 TDITDI 의 합성Synthesis of

상기 제조예 1과 같은 방법으로 70 g의 글리세롤에톡실레이트(EO/OH=6.8/1) (GETO, Mw=1000)과 톨루엔디이소시아네이트(TDI) 24.4 g 반응하여 60 g의 예비중합체 GETO-2TDI를 합성하였다(수율 97 %).70 g of glycerol ethoxylate (EO / OH = 6.8 / 1) (GETO, Mw = 1000) and 24.4 g of toluene diisocyanate (TDI) were reacted in the same manner as in Preparation Example 1 to 60 g of prepolymer GETO-2TDI. Was synthesized (yield 97%).

제조예Production Example 4: 우레탄 예비 중합체  4: urethane prepolymer PAETOPAETO -2-2 TDITDI 의 합성Synthesis of

상기 제조예 1과 같은 방법으로 70 g의 펜타아리트롤에톡실레이트 (EO/OH=3/4)(PAETO, Mw=194.17)과 톨루엔디이소시아네이트(TDI) 90.3 g 반응하여 60 g의 예비중합체 PAETO-2TDI를 합성하였다(수율 94 %).In the same manner as in Preparation Example 1, 60 g of prepolymer PAETO was reacted with 70 g of pentaaritroethoxylate (EO / OH = 3/4) (PAETO, Mw = 194.17) and 90.3 g of toluene diisocyanate (TDI). -2 TDI was synthesized (yield 94%).

다음에, 상기 실시예에 의해 제조된 염료감응 태양전지의 특성을 알아보는 실험들을 행하였다. 이하 실시된 실험들은 예시적인 것이며 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. Next, experiments were conducted to find out the characteristics of the dye-sensitized solar cell manufactured by the above example. The experiments carried out below are exemplary and are not intended to limit the invention.

실험예Experimental Example 1:  One: 리튬염Lithium salt 함량에 따른 이온 전도도 실험 Ion Conductivity Test According to Content

상기 제조예 1에서 제조된 우레탄 예비 중합체 GETO-2TDI, 80%의 펜타에리트롤 에톡실레이트(EO/OH=3/4)(PAETO), 폴리에틸렌글리콜 디메틸에테르(PEGDME, 분자량 250), LiI 및 I2를 하기 표 1과 같이 혼합하여 고분자 전해질 조성물을 제조하였다. Urethane prepolymer GETO-2TDI prepared in Preparation Example 1, 80% pentaerythritol ethoxylate (EO / OH = 3/4) (PAETO), polyethylene glycol dimethyl ether (PEGDME, molecular weight 250), LiI and I 2 was mixed as shown in Table 1 to prepare a polymer electrolyte composition.

상기 고분자 전해질 조성물을 밴드형 전도성 유리 기판 또는 니켈 호일에 사이에 주입한 후, 80℃ 오븐에서 20분간 열경화하여 중합시켰다. 그리고 아르곤 분위기 하에서 밴드형 또는 샌드위치형의 전극간의 AC 임피던스를 측정하고, 측정치를 주파수 응답 분석기로 분석하여 복소 임피던스를 해석하는 방법으로 이온 전도도를 구하였다. 밴드형의 전극은 폭 약 1 mm의 마스킹 테이프를 2 ㎝ 정도의 간격으로 전도성 유리(ITO) 중앙에 부착하고 에칭 용액에 넣어 에칭시킨 다음 세척, 건조하여 사용하였다. The polymer electrolyte composition was injected into a band-shaped conductive glass substrate or nickel foil, and then polymerized by thermosetting in an oven at 80 ° C. for 20 minutes. In addition, the AC impedance between the band-type or sandwich-type electrodes was measured under an argon atmosphere, and the measured value was analyzed by a frequency response analyzer to obtain the ion conductivity by analyzing the complex impedance. The band-shaped electrode was used by attaching a masking tape having a width of about 1 mm to the center of the conductive glass (ITO) at intervals of about 2 cm, placing it in an etching solution, etching, and then washing and drying.

상기 고분자 전해질 조성물들에 대하여 상온에서의 이온 전도도를 측정하였고 그 결과는 하기 표 1와 같다. Ionic conductivity at room temperature was measured for the polymer electrolyte compositions, and the results are shown in Table 1 below.

Figure 112006010439333-pat00003
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실험예Experimental Example 2: 비휘발성 전해질 종류에 따른 이온 전도도 실험 2: Ion Conductivity Test by Nonvolatile Electrolyte Type

상기 실험예 1과 같이 PAETO, GETO-2TDI 및 LiI를 사용하고, 비휘발성 용매는 분자량이 250인 80%의 폴리에틸렌글리콜 디메틸에테르(PEGDME(250)), 분자량이 500인 폴리에틸렌글리콜 디메틸에테르 (PEGDME(500)), 1-메틸-3-프로필이미다졸륨 아이오다이드(1-methy-3-propylimidazolium iodide(MPII)) 중에서 1 종씩 선택한 것을 사용하여 하기 표 2와 같이 혼합하여 고분자 전해질 조성물들을 제조하였다. 구체적인 제조 방법은 상기 실험예 1과 동일하게 하였다. PAETO, GETO-2TDI and LiI are used as in Experimental Example 1, and the nonvolatile solvent is 80% polyethylene glycol dimethyl ether (PEGDME (250)) having a molecular weight of 250, polyethylene glycol dimethyl ether having a molecular weight of 500 (PEGDME ( 500)), 1-methyl-3-propylimidazolium iodide (1-methy-3-propylimidazolium iodide (MPII)) by using one selected from one by one as shown in Table 2 to prepare a polymer electrolyte compositions . Specific manufacturing method was the same as in Experimental Example 1.

상기 고분자 전해질 조성물들에 대하여 상온에서의 이온 전도도를 측정하였고 그 결과는 하기 표 2와 같다. The polymer electrolyte compositions were measured for ionic conductivity at room temperature, and the results are shown in Table 2 below.

Figure 112006010439333-pat00004
Figure 112006010439333-pat00004

실험예Experimental Example 3:  3: 가교제의Crosslinker 종류에 따른 이온 전도도 실험 Ion Conductivity Test by Type

리튬염 및 비휘발성 용매를 상기 실험예 1과 마찬가지로 80%의 폴리에틸렌글리콜 디메틸에테르 (PEGDME, 분자량 250) 및 LiI를 사용하고, 폴리에틸렌옥사이드와 LiI 몰비율은 15로 하였다. 가교제로 폴리올과 상기 제조예1, 2, 4에서 제조된 DEG-1.5TDI, TEG-1.5DI, PEATO-2TDI를 사용하여 하기 표 3과 같이 고분자 전해질 조성물을 제조하였다. 또한, TDI, HDI를 사용하여 하기 표 3과 같이 고분자 전해질 조성물을 제조하였다. 구체적인 제조 방법은 상기 실험예 1과 동일하게 하였다. As the lithium salt and the nonvolatile solvent, 80% polyethylene glycol dimethyl ether (PEGDME, molecular weight 250) and LiI were used as in Experimental Example 1, and the polyethylene oxide and LiI molar ratio were set to 15. Using a polyol and DEG-1.5TDI, TEG-1.5DI, PEATO-2TDI prepared in Preparation Examples 1, 2, 4 as a crosslinking agent to prepare a polymer electrolyte composition as shown in Table 3. In addition, the polymer electrolyte composition was prepared as shown in Table 3 using TDI and HDI. Specific manufacturing method was the same as in Experimental Example 1.

상기 고분자 전해질 조성물에 대하여 상온에서의 이온 전도도를 측정하였고, 그 결과는 하기 표 3과 같다.Ionic conductivity at room temperature was measured for the polymer electrolyte composition, and the results are shown in Table 3 below.

Figure 112006010439333-pat00005
Figure 112006010439333-pat00005

실험예Experimental Example 4: 염료감응 태양전지의  4: of dye-sensitized solar cell 광전환Light conversion 효율 측정 Efficiency measurement

ITO 또는 SnO2가 코팅되어 있는 전도성 투명 유리 기판을 준비하였다. 약 15~30㎚ 크기의 이산화티탄을 포함하는 콜로이드 용액을 준비하였다. 상기 전도성 투명 유리 기판에 상기 콜로이드 용액을 약 10~15㎛의 두께로 코팅한 후, 약 450℃ 의 온도로 가열하여 상기 콜로이드용액 중의 유기물을 제거하고 이산화티탄들 서로 접촉 및 충진 되도록 하였다. 이때 코팅은 상기 전도성 투명 유리 기판의 사방 약 1㎝을 남겨 두고 나머지 영역에 행하였다. 이산화티탄이 코팅된 상기 전도성 투명 유리 기판을 루테늄 착체로 이루어진 염료 용액 내에 24시간 방치한다. 따라서 이산화티탄과의 반응에 의해 루테늄 착체가 이산화티탄에 흡착되도록 하여 반도체 전극을 완성하였다.A conductive transparent glass substrate coated with ITO or SnO 2 was prepared. A colloidal solution containing titanium dioxide having a size of about 15 to 30 nm was prepared. The colloidal solution was coated on the conductive transparent glass substrate to a thickness of about 10 to 15 μm, and then heated to a temperature of about 450 ° C. to remove organic substances in the colloidal solution, and titanium dioxides were contacted and filled with each other. At this time, the coating was performed on the remaining area leaving about 1 cm of the conductive transparent glass substrate in all directions. The conductive transparent glass substrate coated with titanium dioxide is left in a dye solution composed of ruthenium complex for 24 hours. Thus, the ruthenium complex was adsorbed onto the titanium dioxide by reaction with titanium dioxide to complete the semiconductor electrode.

상대 전극은 상기 반도체 전극의 전도성 투명 유리 기판과 동일한 전도성 투명 유리 기판을 준비하고, 상기 전도성 투명 유리 기판상에 백금으로 코팅하여 백금층을 형성함으로써 완성하였다. 상기 상대 전극의 백금 코팅도 상기 전도성 투명 유리 기판의 사방 약 1㎝를 제외한 나머지 영역에 행하였다. The counter electrode was completed by preparing a conductive transparent glass substrate similar to the conductive transparent glass substrate of the semiconductor electrode and coating the conductive transparent glass substrate with platinum to form a platinum layer. Platinum coating of the counter electrode was also performed on the remaining regions of the conductive transparent glass substrate except for about 1 cm.

상기 반도체 전극과 상대 전극을 마주보도록 배치하였다. 상기 반도체 전극에서 이산화티탄이 코팅되지 않은 상기 전도성 투명 유리 기판 영역과, 상기 상대 전극에서 백금이 코팅되지 않은 상기 전도성 투명 유리 기판 영역을 약 30~50㎛ 두께의 고분자 필름 SURLYN(상품명, Du Pont사 제)으로 서로 연결시켰다. 상기 고분자 필름이 상기 반도체 전극의 전도성 투명 유리 기판과 상기 상대 전극의 전도성 투명 유리 기판 각각에 강하게 부착되도록 하기 위하여, 약 100~140℃의 가열 판상에서 약 1~2 기압으로 강하게 밀착시켰다. 따라서 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극이 상기 고분자 필름에 의해 연결되어 육면체 상으로 형성된 통이 형성되었다. The semiconductor electrode and the counter electrode were disposed to face each other. A polymer film SURLYN (trade name, Du Pont Co., Ltd.) having a thickness of about 30 to 50 μm between the conductive transparent glass substrate region not coated with titanium dioxide on the semiconductor electrode and the conductive transparent glass substrate region not coated with platinum on the counter electrode. Connected to each other). In order to strongly adhere the polymer film to each of the conductive transparent glass substrate of the semiconductor electrode and the conductive transparent glass substrate of the counter electrode, the polymer film was strongly adhered to about 1 to 2 atmospheres on a heating plate of about 100 to 140 ° C. Thus, the semiconductor electrode and the counter electrode were connected by the polymer film to form a cylinder formed on a hexahedron.

고분자 전해질 조성물은 상기 제조예 3, 4서 제조된 우레탄 예비 중합체 GETO-2TDI, PAETO-2TDI, 그리고 TDI 중 하나와 펜타에리트롤 에톡실레이트(EO/OH=3/4)(PAETO), 80%의 폴리에틸렌글리콜 디메틸에테르(PEGDME, 분자량 250), LiI 및 I2를 하기 표 4와 같이 혼합하여 제조하였다. 그리고 염으로 [EO]/[LiI]는 15 몰비율로 및 [I2]/[LiI]는 1/20 몰비율로 혼합하였다.The polyelectrolyte composition was one of the urethane prepolymers GETO-2TDI, PAETO-2TDI, and TDI prepared in Preparation Examples 3 and 4, and pentaerythritol ethoxylate (EO / OH = 3/4) (PAETO), 80%. Polyethylene glycol dimethyl ether (PEGDME, molecular weight 250), LiI and I 2 were prepared by mixing as shown in Table 4 below. As a salt, [EO] / [LiI] was mixed at 15 molar ratio and [I 2 ] / [LiI] at 1/20 molar ratio.

상기 통의 내부를 상기 고분자 전해질 조성물로 채우기 위해 상기 상대 전극의 백금층이 코팅되지 않은 영역에 미세한 구멍을 뚫고 상기 고분자 전해질 조성물을 투입하였다. In order to fill the inside of the barrel with the polymer electrolyte composition, a minute hole was drilled in an area where the platinum layer of the counter electrode was not coated, and the polymer electrolyte composition was introduced.

상기 통의 내부가 고분자 전해질 조성물로 가득 채워진 후, SURLYN(상품명, Du Pont사제) 유리 제품을 사용하여 순간적으로 가열하여 부착시킴으로써 상기 미세한 구멍을 막아 염료감응 태양전지를 제조하였다. After the inside of the barrel was filled with the polymer electrolyte composition, the micropores were blocked by instantaneous heating using a glass product made by SURLYN (trade name, manufactured by Du Pont) to prepare a dye-sensitized solar cell.

상기 염료감응 태양전지를 80℃ 오븐에서 60분간 열경화하여 고분자 전해질 조성물을 포함하는 본 발명의 염료감응 태양전지를 완성하였다. The dye-sensitized solar cell was thermoset in an oven at 80 ° C. for 60 minutes to complete the dye-sensitized solar cell of the present invention including the polymer electrolyte composition.

광원으로 크세논 램프(Xenon Lamp, Oriel, 91193)를 사용하여 태양 조건(AM 1.5)을 표준 태양 전지(Frunhofer Institute Solare Engeriessysteme, Certificate No. C-ISE369, Type of material: Mono-Si + filter)로 보정하면서 관찰하였다.Calibrate solar conditions (AM 1.5) with standard solar cells (Frunhofer Institute Solare Engeriessysteme, Certificate No. C-ISE369, Type of material: Mono-Si + filter) using a xenon lamp (Oriel, 91193) as the light source Observed while.

도 1은 표 4의 예 중에서 폴리올과 폴리이소시아네이트로 각각 PAETO와 PAETO-2TDI를 사용하여 제조된 고분자 전해질 조성물을 포함하는 염료감응 태양 전지의 전류-전압 특성을 나타낸 그래프이다. FIG. 1 is a graph showing current-voltage characteristics of a dye-sensitized solar cell including a polymer electrolyte composition prepared using PAETO and PAETO-2TDI as polyols and polyisocyanates, respectively.

도 1에 나타낸 바와 같이, 최대 가능 전류(Isc), 최대 가능 전압(Voc), 및 fill 계수(fill factor)는 각각 5.58㎃/㎤, 0.63V, 및 0.6로 측정되었다. 광전환 효율은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 효율로서 단위 면적당 입사된 에너지(100㎽/㎠)에 대하여 발생된 전기에너지(전류×전압×fill 계수)의 비로 계산하고, 도 1의 결과에 따라 계산한 본 발명의 태양 전지의 광전환 효율은 2.09%를 나타내었다.As shown in FIG. 1, the maximum possible current Is, the maximum possible voltage Voc, and the fill factor were measured at 5.58 mA / cm 3, 0.63 V, and 0.6, respectively. The light conversion efficiency is an efficiency of converting solar energy into electrical energy and is calculated as a ratio of generated electric energy (current × voltage × fill factor) to incident energy (100 mA / cm 2) per unit area, and according to the result of FIG. 1. The calculated photoelectric conversion efficiency of the solar cell of the present invention was 2.09%.

Figure 112006010439333-pat00006
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도 2는 리올과 폴리이소시아네이트로 각각 PAETO 와 TDI를 가교제로 사용하고 비휘발성 용매로 80% MPII를 사용하며, I2는 MPII에 대해 1/20 몰비율로 혼합하여 제조된 고분자 전해질 조성물을 포함하는 염료감응 태양 전지의 전류-전압 특성을 나타낸 그래프이다. 2 is used for each PAETO with TDI as rheology and a polyisocyanate as crosslinking agent, and uses 80% of the nonvolatile solvent MPII, I 2 is comprising the polymer electrolyte composition was prepared by mixing with 1/20 molar ratio with respect to MPII A graph showing current-voltage characteristics of dye-sensitized solar cells.

도 2를 참조하면, 전류(Isc), 최대 가능 전압(Voc), 및 fill 계수(fill factor)는 각각 5.58㎃/㎤, 0.63V, 및 0.6으로 측정되었으며 이로부터 계산된 효율은 3.1% 이었다.Referring to FIG. 2, the current Is, the maximum possible voltage Voc, and the fill factor were measured at 5.58 mA / cm 3, 0.63 V, and 0.6, respectively, and the efficiency calculated therefrom was 3.1%.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 염료감응 태양전지의 고분자 전해질 조성물은 용매의 누액과 휘발을 많이 감소시켰으며 장기 안정성을 향상시킬 수 있다. As described above, the polymer electrolyte composition of the dye-sensitized solar cell according to the present invention significantly reduced the leakage and volatilization of the solvent and can improve long-term stability.

또한, 본 발명은 상기고분자 전해질 조성물의 장기 안정성을 향상시킴으로써 실용적이고 전기적 특성이 우수한 염료감응형 태양전지를 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide a dye-sensitized solar cell excellent in practical and electrical properties by improving the long-term stability of the polymer electrolyte composition.

아울러, 본 발명은 상기 고분자 전해지 조성물의 점도가 가교 전에는 매우 낮아 염료감응 태양전지 셀로 쉽게 주입 가능하며, 열원을 사용하여 쉽게 가교하여 겔 고분자 전해질을 얻을 수 있어 고분자 전해질 조성물을 포함하는 염료감응 태양전지의 제조 공정이 매우 간편하게 개선될 수 있다.In addition, the present invention, the viscosity of the polymer electrolyte composition is very low before crosslinking can be easily injected into the dye-sensitized solar cell, and can be easily crosslinked using a heat source to obtain a gel polymer electrolyte dye-sensitized solar cell comprising a polymer electrolyte composition The manufacturing process of can be improved very simply.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다. In the above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and changes by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention. This is possible.

Claims (15)

비휘발성 용매, 폴리올, 및 유기 폴리이소시아네이트를 포함하고, Non-volatile solvents, polyols, and organic polyisocyanates, 상기 비휘발성 용매는 폴리에틸렌글리콜 디메틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 디에틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 디프로필에테르, 폴리에틸렌글리콜 디부틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜 디메틸에테르, 폴리프로필렌글리콜 디글리시딜에테르, 디부틸에테르 말단의 폴리프로필렌글리콜/폴리에틸렌글리콜 공중합체, 및 디부틸에테르 말단의 폴리에틸렌글리콜/폴리프로필렌글리콜/폴리에틸렌글리콜 블록 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 의 폴리알킬렌글리콜 디알킬에테르인 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 고분자 전해질 조성물.The nonvolatile solvent is polyethylene glycol dimethyl ether, polyethylene glycol diethyl ether, polyethylene glycol dipropyl ether, polyethylene glycol dibutyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol dimethyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether At least one polyalkylene glycol dialkyl ether selected from the group consisting of a dibutyl ether terminal polypropylene glycol / polyethylene glycol copolymer and a dibutyl ether terminal polyethylene glycol / polypropylene glycol / polyethylene glycol block copolymer Polymer electrolyte composition of a dye-sensitized solar cell, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 폴리올은 폴리올 분자당 하이드록시 작용기가 적어도 2개인 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 고분자 전해질 조성물.The polymer electrolyte composition of claim 1, wherein the polyol has at least two hydroxy functional groups per molecule of polyol. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리올은 폴리에테르계 폴리올, 폴리에스테르계 폴리올, 다가 알콜, 및 하이드록시 작용기를 갖는 디에틸렌계 중합체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 고분자 전해질 조성물. The dye-sensitized solar cell of claim 1, wherein the polyol is at least one selected from the group consisting of polyether polyols, polyester polyols, polyhydric alcohols, and diethylene polymers having hydroxy functional groups. Polymer electrolyte composition. 제 6 항에 있어서, 상기 폴리에테르계 폴리올은 다가 알콜, 당류, 알킬아민, 및 알칸올아민으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나와 프로필렌옥사이드, 에틸렌옥사이드, 부틸렌옥사이드, 및 테트라하이드로퓨란의 알킬렌옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 반응시켜 생성된 것임으로 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 고분자 전해질 조성물. According to claim 6, The polyether polyol is any one selected from the group consisting of polyhydric alcohols, sugars, alkylamines, and alkanolamines and alkylene of propylene oxide, ethylene oxide, butylene oxide, and tetrahydrofuran A polymer electrolyte composition of a dye-sensitized solar cell, characterized in that produced by reacting any one selected from the group consisting of oxides. 제 6 항에 있어서, 상기 폴리에스테르계 폴리올은 다가 알콜, 다가 카본산 축합계의 폴리올, 및 환상에스테르 개환 중합체의 폴리올로 이루어지는 군에서 선 택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 고분자 전해질 조성물. The polymer of a dye-sensitized solar cell according to claim 6, wherein the polyester-based polyol is at least one selected from the group consisting of polyhydric alcohols, polyols of polyhydric carboxylic acid condensation systems, and polyols of cyclic ester ring-opening polymers. Electrolyte composition. 제 1 항에 있어서, 상기 유기 폴리이소시아네이트는 유기 폴리이소시아네이트 분자당 이소시아네이트 작용기가 2개 이상인 것으로 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 고분자 전해질 조성물.The polymer electrolyte composition of a dye-sensitized solar cell of claim 1, wherein the organic polyisocyanate has two or more isocyanate functional groups per organic polyisocyanate molecule. 제 1 항에 있어서, 상기 유기 폴리이소시아네이트는 다관능성 지방족, 지환족 및 방향족 이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 고분자 전해질 조성물. The polymer electrolyte composition of claim 1, wherein the organic polyisocyanate is at least one selected from the group consisting of polyfunctional aliphatic, alicyclic and aromatic isocyanates. 제 1 항에 있어서, 상기 유기 폴리이소시아네이트는 헥사메틸렌디이소시아네트(HDI), 이소프론디이소시아네이트(IPDI), 4,4-디시클로헥실메탄디이소시 아네이트(H12MDI), 톨루엔디이소시아네이트(TDI), 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트(4,4'-MDI), 오르토톨루이딘디이소시아네이트(TODI), 나프틸렌디이소시아네이트(NDI), 크실렌디이소시아네이트(XDI), 라이신디이소시아네이트(LDI), 및 트리페닐메틸 트리이소시아네이트(TPTI)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 고분자 전해질 조성물. The organic polyisocyanate of claim 1, wherein the organic polyisocyanate is hexamethylene diisocyanate (HDI), isopron diisocyanate (IPDI), 4,4-dicyclohexyl methane diisocyanate (H12MDI), toluene diisocyanate (TDI). ), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (4,4'-MDI), orthotoluidine diisocyanate (TODI), naphthylene diisocyanate (NDI), xylene diisocyanate (XDI), lysine diisocyanate (LDI) And at least one selected from the group consisting of triphenylmethyl triisocyanate (TPTI). 제 1 항에 있어서, 상기 유기 폴리이소시아네이트는 이소시아네이트작용기가 존재하는 우레탄 예비 중합체인 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 고분자 전해질 조성물. The polymer electrolyte composition of a dye-sensitized solar cell of claim 1, wherein the organic polyisocyanate is a urethane prepolymer having an isocyanate functional group. 제1 기판, 상기 제1 기판상에 형성된 금속 산화물층과 상기 금속 산화물층에 코팅된 염료층을 포함하는 반도체 전극,A semiconductor electrode comprising a first substrate, a metal oxide layer formed on the first substrate, and a dye layer coated on the metal oxide layer, 제2 기판과 상기 제2 기판상에 형성된 금속층을 포함하는 상대 전극, 및 A counter electrode comprising a second substrate and a metal layer formed on the second substrate, and 상기 반도체 전극과 상대 전극 사이에 주입되고 비휘발성 용매, 폴리올과 유기 폴리이소시아네이트를 포함하는 고분자 전해질 조성물을 구비하고,A polymer electrolyte composition injected between the semiconductor electrode and the counter electrode and comprising a nonvolatile solvent, a polyol and an organic polyisocyanate, 상기 비휘발성 용매는 폴리에틸렌글리콜 디메틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 디에틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 디프로필에테르, 폴리에틸렌글리콜 디부틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜 디메틸에테르, 폴리프로필렌글리콜 디글리시딜에테르, 디부틸에테르 말단의 폴리프로필렌글리콜/폴리에틸렌글리콜 공중합체, 및 디부틸에테르 말단의 폴리에틸렌글리콜/폴리프로필렌글리콜/폴리에틸렌글리콜 블록 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 의 폴리알킬렌글리콜 디알킬에테르인 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.The nonvolatile solvent is polyethylene glycol dimethyl ether, polyethylene glycol diethyl ether, polyethylene glycol dipropyl ether, polyethylene glycol dibutyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol dimethyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether At least one polyalkylene glycol dialkyl ether selected from the group consisting of a dibutyl ether terminal polypropylene glycol / polyethylene glycol copolymer and a dibutyl ether terminal polyethylene glycol / polypropylene glycol / polyethylene glycol block copolymer Dye-sensitized solar cell characterized by the above-mentioned. 반도체 전극을 준비하는 단계,Preparing a semiconductor electrode, 상대 전극을 준비하는 단계, Preparing a counter electrode, 비휘발성 용매에 폴리올과 유기 폴리이소시아네이트를 첨가하여 고분자 전해질 조성물을 형성하는 단계, Adding a polyol and an organic polyisocyanate to a nonvolatile solvent to form a polymer electrolyte composition, 상기 고분자 전해질 조성물을 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극 사이에 주입하는 단계, 및 Injecting the polymer electrolyte composition between the semiconductor electrode and the counter electrode, and 상기 고분자 전해질 조성물을 30 내지 150℃의 열을 가하여 경화하는 단계를 포함하고, And curing the polymer electrolyte composition by applying heat at 30 to 150 ° C., 상기 비휘발성 용매는 폴리에틸렌글리콜 디메틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 디에틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 디프로필에테르, 폴리에틸렌글리콜 디부틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜 디메틸에테르, 폴리프로필렌글리콜 디글리시딜에테르, 디부틸에테르 말단의 폴리프로필렌글리콜/폴리에틸렌글리콜 공중합체, 및 디부틸에테르 말단의 폴리에틸렌글리콜/폴리프로필렌글리콜/폴리에틸렌글리콜 블록 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 의 폴리알킬렌글리콜 디알킬에테르인 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 제조 방법. The nonvolatile solvent is polyethylene glycol dimethyl ether, polyethylene glycol diethyl ether, polyethylene glycol dipropyl ether, polyethylene glycol dibutyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol dimethyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether At least one polyalkylene glycol dialkyl ether selected from the group consisting of a dibutyl ether terminal polypropylene glycol / polyethylene glycol copolymer and a dibutyl ether terminal polyethylene glycol / polypropylene glycol / polyethylene glycol block copolymer The manufacturing method of the dye-sensitized solar cell characterized by the above-mentioned. 삭제delete
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