KR100833496B1 - 선택적 광차단층을 포함하는 염료감응 태양전지 - Google Patents

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Abstract

선택적 광차단층을 포함하는 염료감응 태양전지에 관하여 개시한다. 본 발명에 따른 염료감응 태양전지에서 반도체 전극을 구성하는 제1 기판과, 상대 전극을 구성하는 제2 기판중 적어도 하나의 기판에는 외부로부터의 빛 중 일부 파장 영역의 빛이 입사되는 것을 차단하기 위한 선택적 광차단층이 형성되어 있다. 선택적 광차단층은 소정의 파장 범위 내의 가시광선은 투과시키고 자외선 또는 적외선은 흡수하여 태양전지 내로 입사되는 것을 차단한다.
염료감응, 태양전지, 자외선, 적외선, 가시광선, 광차단

Description

선택적 광차단층을 포함하는 염료감응 태양전지 {Die-sensitized solar cells having selective light-blocking layer}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 염료감응 태양전지의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 염료감응 태양전지의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 염료감응 태양전지의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 반도체 전극, 12: 제1 기판, 14: 금속산화물 반도체층, 20: 상대 전극, 22: 제2 기판, 24: 금속층, 32, 34: 선택적 광차단층, 36: 제1 선택적 광차단층, 38: 제2 선택적 광차단층, 40: 고분자층, 50: 전해질 용액, 100, 200, 300: 염료감응 태양전지.
본 발명은 태양전지에 관한 것으로, 특히 염료분자가 흡착된 반도체 산화물 층을 포함하는 염료감응 태양전지에 관한 것이다.
화석 연료 매장량의 고갈에 따라 반도체 등을 이용하여 태양 에너지를 전기 에너지로 전환하여 산업적으로 이용하기 위한 관심과 노력이 점차 증가하고 있다. 특히, 환경오염 물질을 발생시키지 않고 전기를 발생하는 태양전지에 관한 기술은 환경 오염에 따른 문제 및 에너지 고갈에 따른 문제에 대하여 중요한 해결점을 제시하고 있다.
지금까지 알려진 염료감응 태양전지 중 대표적인 예로서 스위스의 그라첼(Gratzel) 등에 의하여 발표된 것이 있다 (미국 특허공보 제4,927,721호 및 동 제5,350,644호). 그라첼 등에 의해 제안된 염료감응 태양전지는 나노입자 산화물 반도체 음극, 백금 양극, 상기 음극에 코팅된 염료, 그리고 산화/환원 전해질로 구성되어 있다.
염료감응 태양전지는 기존의 p-n 접합에 의한 실리콘 태양전지와는 달리, 가시광선의 빛을 흡수하여 전자-홀 쌍 (electron-hole pair)을 생성할 수 있는 감광성 염료분자와, 생성된 전자를 전달하는 전이금속 산화물을 주된 구성 재료로 하는 광전기화학적 태양전지이다.
염료감응 태양전지는 나노입자 산화물 반도체 전극에 흡착된 염료가 태양광의 가시광선과 가시광선에 가까운 자외선 영역의 파장 (약 400 ∼ 900 nm)을 가지는 빛을 흡수하여 전자를 발생시킨다. 염료감응 태양전지의 염료가 활용하지 못한 파장의 빛은 염료감응 태양전지의 안정성에 저해하는 요인으로 작용한다. 통상적으로, 약 300 nm (3.2 eV 이상) 이하의 파장을 가지는 빛은 태양전지가 활용하는 범 위를 벗어나며, 이 파장 범위에서 전자를 여기시킨다 하더라고 여기된 전자가 나노입자 산화물의 전도대까지 떨어지는 동안 에너지를 열로 방출하게 된다. 또한, 자외선은 염료와 전해질을 구성하는 유기 물질을 분해시킬 가능성이 매우 커서 염료감응 태양전지의 장기안정성을 저해하며 장기적으로는 에너지 변환 효율에 악영향을 미친다.
또한, 염료감응 태양전지에 입사된 빛 중 약 800 nm 또는 그 이상의 파장을 가지는 적외선 영역의 빛도 염료감응 태양전지에서 활용되지 못하고 태양전지 내에서 열 발생량을 증가시키는 요인으로 작용한다. 적외선 영역의 에너지는 바닥상태의 염료를 들뜬상태로 여기시킬 능력이 없으므로 염료감응 태양전지의 효율 증대에 아무런 도움이 되지 않으며 태양전지의 열에너지로서 축적된다.
통상의 염료감응 태양전지의 전해질은 산화/환원 화학종을 포함하는 유기 용매로 구성되어 있다. 따라서, 태양광에 의한 온도 증가로 인해 전해질 용매가 태양전지로부터 외부로 휘발될 가능성이 있다. 따라서, 염료감응 태양전지 내에서의 열에너지 축적은 태양전지의 장기적 안정성 및 상용화를 위한 신뢰성 측면에서 매우 불리한 요인으로 작용한다.
본 발명의 목적은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 염료감응 태양전지 내에서 이용되지 않는 파장 영역의 빛에 의해 태양전지 내에서의 열에너지가 축적되는 현상을 방지하는 구조를 채용함으로써 액체 전해질의 휘발 가능성을 방지하고 장기적 안정성 및 상용화를 위한 신뢰성을 확보할 수 있는 염료감응 태양전지를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 염료감응 태양전지는 전도성 제1 기판과, 상기 제1 기판 위에 형성된 금속산화물 반도체층과, 상기 금속산화물 반도체층 위에 흡착된 염료분자층을 포함하는 반도체 전극과, 전도성 제2 기판과, 상기 제2 기판 위에 형성된 금속층을 포함하는 상대 전극과, 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극과의 사이에 개재되어 있는 전해질 용액을 포함한다. 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 적어도 하나의 기판에는 외부로부터의 빛 중 일부 파장 영역의 빛이 입사되는 것을 차단하기 위하여 선택적 광차단층이 형성되어 있다.
상기 선택적 광차단층은 외부로부터의 빛 중 적외선 영역의 빛을 흡수하는 제1 물질층으로 이루어질 수 있다. 또는, 상기 선택적 광차단층은 외부로부터의 빛 중 자외선 영역의 빛을 흡수하는 제2 물질층으로 이루어질 수 있다. 필요에 따라, 상기 제2 물질층은 형광 또는 인광을 방출하는 물질로 이루어질 수 있다.
또는, 상기 선택적 광차단층은 외부로부터의 빛 중 적외선 영역의 빛을 흡수하는 제1 물질층과, 자외선 영역의 빛을 흡수하는 제2 물질층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지에서, 상기 선택적 광차단층은 상기 제1 기판의 외측 표면에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응 태양전지에서, 상기 선택적 광차단층은 상기 제2 기판의 외측 표면에 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 염료감응 태양전지에서, 상기 선택적 광차 단층은 상기 제1 기판의 외측 표면 및 상기 제2 기판의 외측 표면에 각각 형성될 수 있다.
상기 선택적 광차단층은 1 종류의 물질로 구성되는 단일층, 또는 서로 다른 종류의 복수의 물질층이 차례로 적층된 다중층으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 염료감응 태양전지에 의하면, 자외선 또는 적외선에 의한 염료감응 태양전지의 내부 온도 상승과 이로 인해 야기될 수 있는 전해질의 휘발 가능성을 억제할 수 있으며, 자외선에 의한 유기물 분해 가능성을 최소화함으로써 시간 경과에 따라 에너지 변환 효율이 감소되는 현상을 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 염료감응 태양전지는 향상된 장기 안정성 및 향상된 에너지 변환 효율을 제공할 수 있다.
다음에, 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
다음에 설명하는 본 발명의 실시예들은 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다. 도면에서, 층 및 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되어진 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 염료감응 태양전지(100)의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 염료감응 태양전지(100)는 상호 대향하고 있는 반도체 전극(10) 및 상대 전극(20)을 포함한다.
상기 반도체 전극(10)은 전도성 제1 기판(12)과, 상기 제1 기판(12) 위에 형성된 금속산화물 반도체층(14)을 포함한다. 상기 금속산화물 반도체층(14) 위에는 염료분자층(도시 생략)이 화학적으로 흡착되어 있다. 상기 금속산화물 반도체층(14)은 예를 들면 이산화티탄(TiO2), 이산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 상기 금속산화물 반도체층(14)은 약 15 ∼ 25 nm의 입경을 가지는 이산화티탄(TiO2)으로 이루어진다. 상기 금속산화물 반도체층(14)은 약 5 ∼ 20 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 또한, 상기 금속산화물 반도체층(14)에 흡착된 염료분자층은 루테늄 착체(錯體)로 이루어질 수 있다.
상기 상대 전극(20)은 전도성 제2 기판(22)과, 상기 제2 기판(22) 위에 형성된 금속층(24)을 포함한다. 상기 금속층(24)은 백금으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 기판(12) 및 제2 기판(22)은 각각 ITO(indium tin oxide), FTO (fluorine-doped tin oxide), 표면에 SnO2가 코팅되어 있는 유리 기판, 또는 전도성 고분자 기판으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 기판(12)의 외측 표면, 즉 상기 제1 기판(12)의 양 표면 중 상기 금속산화물 반도체층(14)이 형성되어 있는 표면의 반대측 표면에는 외부로부터의 빛 중 일부 파장 영역의 빛이 입사되는 것을 차단하기 위한 선택적 광차단층(32)이 형성되어 있다.
상기 선택적 광차단층(32)은 가시광선 영역에서 소정 파장을 가지는 빛은 투 과시키고 그 이외의 파장 영역중 자외선 또는 적외선 영역의 파장을 가지는 빛은 흡수하여 염료감응 태양전지(100) 내에 입사되는 것을 차단시킨다. 상기 선택적 광차단층(32)은 예를 들면 400 ∼ 900 nm의 파장을 가지는 가시광선을 투과시킬 수 있다.
상기 반도체 전극(10) 및 상대 전극(20)은 상기 반도체 전극(10)의 금속산화물 반도체층(14)과 상기 상대 전극(20)의 금속층(24)이 상호 대향하도록 배치된다. 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(20)은 이들 사이에 지지되어 있는 고분자층(40)에 의해 소정 간격을 유지하는 상태로 이격되어 있다. 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(20)과의 사이의 공간에는 전해질 용액(50)이 채워져 있다. 상기 전해질 용액(50)은 요오드계 산화-환원 액체 전해질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 전해질 용액(50)은 1-비닐-3-메틸-이미다졸륨 아이오다이드 (1-vinyl-3-methyl-immidazolium iodide)와, 0.1 M의 LiI와, 40 mM의 I2 (iodine)를 3-메톡시프로피오니트릴 (3-methoxypropionitrile)에 용해시킨 I3 -/I-의 전해질 용액으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 기판(12)의 표면에 형성되어 있는 상기 선택적 광차단층(32)은 예를 들면 400 nm 보다 작은 파장의 자외선을 흡수하는 물질로 이루어질 수 있다. 이와 같이 자외선을 흡수하는 물질중 상기 선택적 광차단층(32)을 구성하기에 적합한 물질들의 예를 들면, ZnO, ZnS, TiO2, Si, SiC, 실리콘산화물, CeO2, Y2O3 등과 같은 무기물과; 피리딘, 퓨란, 싸이오펜, 인돌, 플루오렌, 바이페닐, 벤젠, 나프탈렌, 페난스렌 등과 같이 벤젠 또는 헤테로 싸이클을 포함하는 분자 또는 이들의 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 유기 화합물들이 있다. 또는, 자외선을 흡수하는 물질중 상기 선택적 광차단층(32)을 구성하기에 적합한 물질로서 형광 또는 인광을 방출하는 물질을 사용할 수 있다. 이들 물질의 예를 들면, ZnS; CdS; GFP (green fluorescent protein) 등과 같은 DNA 계열의 단백질; 그리고 Ir, Pt, Hg, Au, Ag 또는 전이금속을 포함하는 유기금속 화합물들이 있다.
또는, 상기 선택적 광차단층(32)은 예를 들면 900 nm 보다 큰 파장의 적외선을 흡수하는 물질로 이루어질 수 있다. 이와 같이 적외선을 흡수하는 물질중 상기 선택적 광차단층(32)을 구성하기에 적합한 물질들의 예들 들면, 바나듐산화물 (VOx, x는 정수), 텡스텐 등과 같은 금속이 도핑된 바나듐 산화물이 있다.
상기 선택적 광차단층(32)은 상기 제1 기판(12)의 종류 및 두께에 따라 다양한 두께로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 선택적 광차단층(32)은 약 50 nm ∼ 10 ㎛의 두께를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 선택적 광차단층(32)은 필요에 따라 1 종류의 물질로 구성되는 단일층으로 이루어질 수도 있고, 2 종류 이상의 복수의 물질층이 차례로 적층된 다중층으로 이루어질 수도 있다. 예를 들면, 상기 선택적 광차단층(32)은 외부로부터의 빛 중 적외선 영역의 빛을 흡수하는 물질층 만으로 구성되는 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다. 또는, 상기 선택적 광차단층(32)은 자외선 영역의 빛을 흡수하는 물질층 만으로 구성되는 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다. 또는 상기 선택적 광차단층(32)은 외부로부터의 빛 중 적외선 영역의 빛을 흡수하는 물질층과 자외선 영역의 빛을 흡수하는 물질층이 각각 1 층 또는 복수층 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 선택적 광차단층(32)은 그 구성 물질에 따라 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들면 상기 제1 기판(12)의 표면에 상기 선택적 광차단층(32)을 형성하기 위하여 스핀 코팅, 딥핑 (dipping) 등과 같은 습식 방법, 또는 PVD (physical vapor deposition), CVD (chemical vapor deposition) 등과 같은 건식 방법을 이용할 수 있다.
상기 제1 기판(12)의 표면에 상기 선택적 광차단층(32)이 형성됨으로써 염료감응 태양전지(100)에서 전자 생성에 필요한 가시광선은 그 내부로 투과시키면서, 전자 생성과 무관하고 태양 전지 내에서의 온도 상승 또는 유기물 분해를 야기하는 주 원인으로 작용하는 자외선 또는 적외선은 상기 선택적 광차단층(32)에서 흡수됨으로써 이들 자외선 또는 적외선이 상기 염료감응 태양전지(100) 내로 투과되는 것을 차단하게 된다. 따라서, 염료감응 태양전지(100) 내에서의 불필요한 온도 상승을 억제할 수 있으며, 그 결과로 온도 상승으로 인한 전해질 휘발 가능성을 현저히 낮출 수 있다.
도 1에 예시된 염료감응 태양전지(100)의 작동에 대하여 설명하면 다음과 같다.
상기 반도체 전극(10)에서 상기 제1 기판(12)의 외측 표면에 형성되어 있는 선택적 광차단층(32)에 의하여 태양 빛 중 자외선 (예를 들면, 400 nm 보다 작은 파장의 빛), 또는 적외선 (예를 들면, 900 nm 보다 큰 파장의 빛)은 흡수되어 상기 선택적 광차단층(32)에 의해 입사가 차단되고, 가시광선 (예를 들면, 400 ∼ 900 nm 파장의 빛)은 상기 제1 기판(12)을 통해 입사된다. 이 입사된 빛은 상기 금속산화물 반도체층(14)에 흡착된 염료 분자에 의해 흡수되고, 상기 염료 분자는 여기되어 전자를 상기 금속산화물 반도체층(14)의 전도대로 주입하게 된다. 상기 금속산화물 반도체층(14)으로 주입된 전자는 입자간 계면을 통해 상기 금속산화물 반도체층(14)에 접하고 있는 상기 제1 기판(12)에 전달되고, 외부 전선(도시 생략)을 통해 상대 전극(20)으로 이동된다.
전자 전이의 결과로 산화된 염료 분자는 전해질 용액(50) 내의 요오드 이온의 산화 환원 작용(3I- → I3 - + 2e-)에 의하여 제공되는 전자를 받아 다시 환원되며, 산화된 요오드 이온(I3 -)은 상대 전극(20)에 도달한 전자에 의해 다시 환원되어 염료감응 태양전지(100)의 작동 과정이 완성된다. 여기서, 외부 회로를 통하여 상기 상대 전극(20)에 도착된 전자는 상기 제2 기판(22) 상에 형성된 금속층(24), 예를 들면 백금층에 도달하게 된다. 이러한 과정 중에, 상기 염료감응 태양전지(100)는 상기 선택적 광차단층(32)에 의해 자외선 또는 적외선의 입사가 차단된다. 따라서, 전자를 생성하지 못하면서 태양전지 내의 온도 상승의 주요 원인으로 작용할 수 있는 자외선 또는 적외선으로 인해 야기될 수 있는 염료감응 태양전지 내에서의 문제들, 예를 들면 온도 상승 현상, 염료의 자외선에 의한 분해 가능성 등이 최소화될 수 있다. 따라서, 염료감응 태양전지(100)의 장기 안전성이 향상될 수 있고 에너지 변환 효율이 현저히 향상될 수 있다. 특히, 상기 선택적 광차단층(32)이 형광 혹은 인광을 방출하는 물질로 구성되는 경우에는 상기 선택적 광차단층(32)으로부터 발생되는 형광 또는 인광에 의해 가시광선 영역의 빛이 방출될 수 있으며, 방출된 가시광선이 염료감응 태양전지(100)에 입사되어 염료감응 태양전지(100)의 에너지 변환 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1에는 상기 선택적 광차단층(32)이 상기 제1 기판(12)중 그 외측 표면에만 형성된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 선택적 광차단층(32)은 상기 제1 기판(12)이 전극으로서의 역할을 하는 데 있어서 악영향을 주지 않는 한 상기 제1 기판(12)중 다른 표면이나 그 내부, 또는 그 근방의 임의의 위치에 형성되는 경우도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 도 1에는 상기 선택적 광차단층(32)이 상기 제1 기판(12)에만 형성된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 선택적 광차단층(32)은 필요에 따라 상기 제1 기판(12) 및 제2 기판(22) 중 어느 한 기판의 표면에 형성될 수 있다. 또는, 상기 선택적 광차단층(32)은 상기 제1 기판(12) 및 제2 기판(22)에 모두 형성될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 염료감응 태양전지(200)의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2에 예시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 염료감응 태양전지(200)에서는 선택적 광차단층(34)이 제2 기판(22)의 외측 표면에 형성되어 있는 것을 제외하고 제1 실시예와 대체로 동일하다. 상기 선택적 광차단층(34)이 상기 제1 기판(12) 대신 상기 제2 기판(22)의 외측 표면에 형성되어 있는 점을 제외하면 상기 선택적 광차단층(34)에 관한 상세한 구성은 도 1의 선택적 광차단층(32)에 대하여 설명한 바와 동일한 구성을 가진다. 도 2에 있어서, 도 1에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 따라서 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 염료감응 태양전지(300)의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3에 예시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 염료감응 태양전지(300)에서는 제1 기판(12) 및 제2 기판(22)의 외측 표면에 각각 제1 선택적 광차단층(36) 및 제2 선택적 광 차단층(38)이 형성되어 있는 것을 제외하고 제1 실시예와 대체로 동일하다. 상기 제1 선택적 광차단층(36) 및 제2 선택적 광 차단층(38)이 각각 상기 지1 기판(12) 및 제2 기판(22)에 형성되어 있는 점을 제외하면 상기 제1 선택적 광차단층(36) 및 제2 선택적 광 차단층(38)에 관한 상세한 구성은 도 1의 선택적 광차단층(32)에 대하여 설명한 바와 동일하다. 도 3에 있어서, 도 1에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 따라서 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 염료감응 태양전지는 반도체 전극을 구성하는 제1 기판과 상대 전극을 구성하는 제2 기판중 적어도 하나의 기판 표면에 외부로부터의 빛 중 일부 파장 영역의 빛, 특히 자외선 또는 적외선이 입사되는 것을 차단할 수 있는 선택적 광차단층이 형성되어 있다. 따라서, 염료감응 태양전지 내에서 전자 생성과는 무관한 자외선 또는 적외선이 태양전지 내부로 입사되는 것을 상기 선택적 광차단층에 의해 차단시킬 수 있다. 본 발명에 따른 염료감응 태양전지에 의하면, 자외선 또는 적외선에 의한 염료감응 태양전지의 내부 온도 상승과 이로 인해 야기될 수 있는 전해질의 휘발 가능성을 억제할 수 있으며, 자외선에 의한 유기물 분해 가능성을 최소화함으로써 시간 경과에 따라 에너지 변환 효율이 감소되는 현상을 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 염료감응 태양전지는 향상된 장기 안정성 및 향상된 에너지 변환 효율을 제공할 수 있으며, 염료감응 태양전지의 상용화 및 기술적 경쟁력을 확보할 수 있다.
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.

Claims (13)

  1. 전도성 제1 기판과, 상기 제1 기판 위에 형성된 금속산화물 반도체층과, 상기 금속산화물 반도체층 위에 흡착된 염료분자층을 포함하는 반도체 전극과,
    전도성 제2 기판과, 상기 제2 기판 위에 형성된 금속층을 포함하는 상대 전극과,
    상기 반도체 전극과 상기 상대 전극과의 사이에 개재되어 있는 전해질 용액과,
    외부로부터의 빛 중 일부 파장 영역의 빛이 입사되는 것을 차단하기 위하여 상기 제1 기판 및 제2 기판의 외측 표면에 각각 형성되어 있는 선택적 광차단층을 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선택적 광차단층은 외부로부터의 빛 중 적외선 영역의 빛을 흡수하는 제1 물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 선택적 광차단층은 외부로부터의 빛 중 자외선 영역의 빛을 흡수하는 제2 물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 물질층은 형광 또는 인광을 방출하는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 선택적 광차단층은 외부로부터의 빛 중 적외선 영역의 빛을 흡수하는 제1 물질층과, 자외선 영역의 빛을 흡수하는 제2 물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  6. 삭제
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  9. 제1항에 있어서,
    상기 선택적 광차단층은 1 종류의 물질로 구성되는 단일층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 선택적 광차단층은 서로 다른 종류의 복수의 물질층이 차례로 적층된 다중층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판 및 제2 기판은 각각 ITO(indium tin oxide), FTO (fluorine-doped tin oxide), 표면에 SnO2가 코팅되어 있는 유리 기판, 및 전도성 고분자 기판으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 금속산화물 반도체층은 이산화티탄(TiO2), 이산화주석(SnO2), 및 산화아연(ZnO)으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 선택적 광차단층은 50 nm ∼ 10 ㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
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