KR100834475B1 - 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈 및그 제조방법 - Google Patents
탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈 및그 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100834475B1 KR100834475B1 KR1020060119439A KR20060119439A KR100834475B1 KR 100834475 B1 KR100834475 B1 KR 100834475B1 KR 1020060119439 A KR1020060119439 A KR 1020060119439A KR 20060119439 A KR20060119439 A KR 20060119439A KR 100834475 B1 KR100834475 B1 KR 100834475B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- carbon nanotube
- dye
- solar cell
- sensitized solar
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 160
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 title claims abstract description 151
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 151
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 35
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 24
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 14
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 13
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 10
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 10
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 10
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 8
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 6
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 claims description 6
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 claims description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 claims description 5
- 238000010422 painting Methods 0.000 claims description 5
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 5
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 claims description 4
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 claims description 4
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 229920005598 conductive polymer binder Polymers 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 208000017983 photosensitivity disease Diseases 0.000 description 3
- 231100000434 photosensitization Toxicity 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 3
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JJWJFWRFHDYQCN-UHFFFAOYSA-J 2-(4-carboxypyridin-2-yl)pyridine-4-carboxylate;ruthenium(2+);tetrabutylazanium;dithiocyanate Chemical compound [Ru+2].[S-]C#N.[S-]C#N.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC.OC(=O)C1=CC=NC(C=2N=CC=C(C=2)C([O-])=O)=C1.OC(=O)C1=CC=NC(C=2N=CC=C(C=2)C([O-])=O)=C1 JJWJFWRFHDYQCN-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- QMGYPNKICQJHLN-UHFFFAOYSA-M Carboxymethylcellulose cellulose carboxymethyl ether Chemical compound [Na+].CC([O-])=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O QMGYPNKICQJHLN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/158—Carbon nanotubes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- 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
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈에 관한 것으로서, 상,하부 투명기판과; 상,하부 투명기판의 내측 표면에 형성된 도전성 투명전극과; 상기 상부 도전성 투명전극 위에 형성되며, 등간격으로 다수개가 형성되는 것으로 그 표면에는 염료가 흡착된 산화물반도체 다공질 음극전극과; 상기 하부 도전성 투명전극 위에 박막형태로 형성된 것으로 상기 음극전극에 대응하는 양극부로서의 탄소나노튜브층으로 된 상대전극과; 상기 상,하부 도전성 투명전극 위에 상기 음극전극 및 이에 대응되는 상대전극으로 이루어진 단위전극 사이에 형성되는 것으로 광감응되어 발생하는 전자를 포집하는 그리드전극과; 상기 상,하부 도전성 투명전극 위에 형성되며, 상기 그리드전극과 전기적으로 연결되어 상기 그리드전극으로부터 이동된 전자를 외부로 전달시키는 연결전극과; 상기 음극전극과 상대전극 사이에 충전되는 전해질;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈 및 이의 제조방법을 기술적 요지로 한다. 이에 따라, 단위 염료감응형 태양전지를 모듈의 형태로 복수개로 형성시키고, 그리드전극 및 연결전극을 이용하여 전자를 포집하고 이동시킴에 따라 태양전지의 효율이 높고, 대면적의 탄소나노튜브를 이용한 염료감응형 태양전지를 제공할 수 있어, 실용화 가능성이 높은 효과가 있으며, 또한, 유연성이 있고, 전기전도성이 있는 탄소나노튜브 전극을 상대전극, 그리드전극 및 연결전극으로 사용함으로써, 기존의 금속 전극의 문제점인 전해질에 의해 용해되거나, 산화 등에 의한 열화가 나타나는 현상이 없으므로, 전기적, 화학적으로 안정한 모듈을 제공할 수 있는 이점이 있다.
탄소나노튜브 염료감응형 태양전지 상대전극 연결전극 그리드전극
Description
도 1은 본 발명에 따른 탄소나노튜브를 이용한 염료감응형 태양전지 모듈에 채용되는 단위 염료감응형 태양전지의 구조를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 도 1의 염료감응형 태양전지 모듈에서 탄소나노튜브 전극에 사용된 여러 종류의 탄소나노튜브의 전자현미경 사진.
도 3은 본 발명에 채용되는 금속계 탄소나노튜브의 전자현미경 사진.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 대한 단면도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 상,하부 투명기판을 중심으로 한 분해 정면도((a)상부 투명기판,(b)하부 투명기판).
도 6은 본 발명의 제2실시예에 대한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 탄소나노튜브를 이용한 염료감응형 태양전지 모듈의 제조방법에 대한 블럭도.
도 8은 본 발명에 따른 탄소나노튜브를 이용한 염료감응형 태양전지 모듈의 효율을 나타낸 도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101, 102 : 상,하부 투명기판 103,104 : 상,하부 도전성 투명전극
105 : 다공질 음극전극 106 : 상대전극
107 : 그리드전극 108 : 연결전극
109 : 전해질 111 : 절연막
121 : 절연식각패턴 201 : 다중벽 탄소나노튜브
202,203 : 탄소나노섬유
본 발명은 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈에 관한 것으로서, 특히 단위 염료감응형 태양전지를 복수개로 연결하고 전자의 포집 및 이동을 위해 그리드전극 및 연결전극을 형성시켜, 대면적의 효율이 높은 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 염료감응형 태양전지는 염료의 태양광 흡수 능력을 이용하여 화학적으로 발전을 일으키는 태양전지의 일종으로, 유리 기판 위에 음극, 염료, 전해질, 상대전극, 투명 도전성 전극 등을 구비하고 있다. 음극은 나노(nano) 다공질막의 형태로 존재하는 TiO2, ZnO, SnO2와 같은 넓은 밴드갭을 가진 n형 산화물 반도체로 구성되어 있고, 이 표면에 단분자 층의 염료가 흡착되어 있다.
태양광이 태양전지에 입사되면, 염료 속의 페르미 에너지 부근의 전자가 태 양에너지를 흡수하여 전자가 채워지지 않은 상위 준위로 여기된다. 이때 전자가 빠져나간 하위 준위의 빈 자리는 전해질 속의 이온이 전자를 제공함으로써 다시 채워진다. 염료에 전자를 제공한 이온은 양극인 상대전극으로 이동하여 전자를 제공받게 된다. 이때 양극부의 상대전극은 전해질 속에 있는 이온의 산화환원 반응의 촉매로 작용하여 표면에서의 산화환원 반응을 통하여 전해질 속의 이온에 전자를 제공하는 역할을 한다.
이러한 상대전극의 작용을 만족시키기 위하여 종래의 염료감응형 태양전지에서의 상대전극으로는 촉매작용이 우수한 백금박막을 주로 사용하고 있으며, 백금과 특성이 비슷한 팔라듐, 은, 금 등의 귀금속과 카본블랙, 그래파이트와 같은 탄소계 전극을 사용하기도 한다.
그런데, 백금전극은 높은 전기전도도와 우수한 촉매특성을 지니고 있으나 가격이 고가이고, 촉매 작용이 일어나는 표면적을 높이는 데 한계가 있어 전지 전체의 촉매 반응속도를 높이는데 한계가 있다. 탄소계 전극의 경우는 가격이 저가이고, 표면적을 백금보다 높이는 것은 가능하나 백금보다 촉매반응 속도가 나쁘기 때문에 태양전지의 효율을 떨어뜨리는 단점이 있다.
또한 기존의 백금 전극의 경우, 기판으로 세라믹과 같은 절연체 기판을 사용하면, 전지가 요구하는 전기전도도를 만족하기 위하여 두꺼운 막으로 제작하여야 하고, 이 경우 고 비용이 들기 때문에, 현실적으로 기판을 절연성 물질로 사용하는 것이 불가능하다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상대전극으로써 탄소나노튜브 전극 을 사용한 것이 있으며, 탄소나노튜브층으로 이루어진 탄소나노튜브 전극은 전기전도도가 우수할 뿐만 아니라, 우수한 촉매특성을 가지고 있어 염료감응형 태양전지의 효율을 높이게 되며, 이는 염료감응형 태양전지에 있어서 상대전극으로써 널리 사용될 것으로 기대되고 있다.
종래의 탄소나노튜브 전극을 상대전극으로 이용한 염료감응형 태양전지는 사실상 1cm x 1cm 미만의 작은 단위셀로 만들어질 때 5% 이상의 효율을 얻는 것은 어렵지 않으며, 작은 단위셀로 만들어진 염료감응형 태양전지의 최고 효율은 11%였다. 그러나, 이것을 1cm x 1cm 이상의 대면적으로 제작 시 5% 이상의 효율을 얻는 것은 거의 불가능한 실정이었다.
대면적에서 이렇게 효율이 작은 이유는 염료감응형 태양전지에 사용하는 나노 다공질의 산화물반도체로 이루어진 음극전극에 있다. 일반적으로 실리콘(Si) 태양전지로 대표되는 반도체 방식의 태양전지에서 광전변환에 의해 생성된 전자와 정공은 전자기장의 작용 하에 이동하고, 그 이동을 위한 경로가 전자의 평균자유행정거리보다 크기 때문에 전자가 반도체 내나 전극 내를 이동하는데 특별한 방해를 받지 않는다.
그러나 염료감응형 태양전지에서와 같이 나노입자들의 연결에 의해 형성된 전극 내를 전자가 이동할 경우 전자는 평균자유행정거리만큼 이동하지 못한다. 이는 전자의 평균자유행정거리보다 나노입자의 크기가 작기 때문에 나노 입자의 한쪽 입계에서 전자가 출발하더라도 다른 쪽 입계를 만날 때까지의 거리가 전자의 평균자유행정거리보다 작기 때문이다. 이렇게 전자가 평균자유행정거리를 이동하지 못 하게 되면, 전자는 태양전지에 작용하고 있는 전자기장의 영향을 거의 받지 않게 된다. 이럴 경우 전자의 이동은 전자기장에 의한 자유로운 이동보다는 나노입자와 입자 사이를 홉핑(hopping)에 이동하는 확산작용에 의해 좌우되게 된다.
전자가 확산에 의해 이동한다는 것은 전자의 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동한다는 것과, 이동속도가 낮다는 것, 그리고 전자의 이동방향이 한 방향보다는 농도의 구배에 따라 3차원적으로 이동한다는 것을 의미한다.
따라서, 염료감응형 태양전지에서 전자의 이동이 이렇게 반도체 방식의 태양전지에 비해 크게 느리고, 나노입자에 의해 제약을 받게 되기 때문에, 전자의 확산거리가 길거나, 셀의 면적이 넓어질 경우, 전자는 나노 다공질 산화물반도체 음극전극의 하부에서 전자를 받아서 외부로 전달하는 투명도전성 전극에 도달하는 확률이 낮아져서, 면적이 넓을수록 나노 다공질 산화물반도체 음극전극의 두께가 두꺼울수록 효율은 감소하게 된다. 일반적으로, 염료감응형 태양전지에서는 5mm 이상의 수평거리와 10㎛의 두께 이상부터는 효율의 감소가 나타나기 시작하는 것으로 알려져 있다.
이 때문에 일반적으로 효율이 높은 대면적 모듈을 제작할 시에는, 복수 개의 단위셀을 연결전극을 사용하여 연결하거나, 단위셀의 내부에 전자를 효율적으로 포집하는 그리드전극을 삽입하게 된다.
종래에는 그리드전극이나 연결전극으로 대부분 백금, 은, 금, 니켈과 같은 금속을 사용하고 있다. 이러한 금속계 그리드전극이나 연결전극은 전해질과의 반응에 의해 용해되거나 반응하므로 엄밀한 절연을 필요로 하여 제조가 어렵고, 플라스 틱 기판과 같이 유연성이 요구되는 경우 사용이 힘들다는 단점이 있으며, 제조 비용도 많이 소요되어 대량 생산에 많은 문제점을 지니고 있다. 이에 따라 화학적으로 안정하면서도, 유연성이 있는 신형 전극에 대한 필요하게 된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 단위 염료감응형 태양전지를 복수개로 병렬 또는 직렬로 연결하고 전자의 포집 및 이동을 위해 그리드전극 및 연결전극을 형성시켜, 대면적의 효율이 높은 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈 및 그 제조방법의 제공을 그 목적으로 한다.
또한, 상대전극, 그리드전극 및 연결전극을 탄소나노튜브 전극으로 형성시켜 전기적, 화학적으로 안정한 모듈의 제작을 가능하게 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈 및 그 제조방법을 제공함을 또 다른 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상,하부 투명기판과; 상,하부 투명기판의 내측 표면에 형성된 도전성 투명전극과; 상기 상부 도전성 투명전극 위에 형성되며, 등간격으로 다수개가 형성되는 것으로 그 표면에는 염료가 흡착된 산화물반도체 다공질 음극전극과; 상기 하부 도전성 투명전극 위에 박막형태로 형성된 것으로 상기 음극전극에 대응하는 양극부로서의 탄소나노튜브층으로 된 상대전극과; 상기 상,하부 도전성 투명전극 위에 상기 음극전극 및 이에 대응되는 상대전극으로 이루어진 단위전극 사이에 형성되는 것으로 광감응되어 발생하는 전자를 포집 하는 그리드전극과; 상기 상,하부 도전성 투명전극 위에 형성되며, 상기 그리드전극과 전기적으로 연결되어 상기 그리드전극으로부터 이동된 전자를 외부로 전달시키는 연결전극과; 상기 음극전극과 상대전극 사이에 충전되는 전해질;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈 및 이의 제조방법을 기술적 요지로 한다.
여기에서, 상기 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈은, 필요에 의해, 상기 음극전극측 그리드전극 및 상대전극측 그리드전극이 상호 전기적으로 절연되어 각 단위전극이 병렬로 연결되거나, 또한 상기 단위전극이 상기 상,하부 도전성 투명전극 상에서 전기적으로 절연되도록 상기 상,하부 도전성 투명전극에 절연식각패턴이 형성되어, 상기 그리드전극을 통해서 전기가 흐르도록 하여 각 단위전극이 직렬로 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈은, 상기 단위전극 사이에 상기 전해질 내부에 전기적 절연을 위한 절연막이 더 형성되는 것이 바람직하며, 상기 절연막은 열경화성 또는 자외선경화성 접착제 아니면, 이를 포함하는 탄소나노튜브절연층으로 구성되고, 그 탄소나노튜브절연층은 1 kΩcm 이상의 전기저항을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 여기에서, 상기 탄소나노튜브절연층은, 탄소나노튜브에 CMC, PVDF와 같은 부도성 고분자 결합제와 SiO2, TiO2를 포함하는 부도체 무기물의 양이 10% 이상 첨가된 조성을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 단위전극이 병렬로 연결된 경우의 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈은, 상기 단위전극이 복수개의 섹션을 이루며, 각 섹션은 전기적으로 절연되도록 상기 상,하부 도전성 투명전극에 절연식각패턴이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈은, 상기 단위전극 사이에 상기 전해질 내부에 전기적 절연을 위한 절연막이 더 형성되는 것이 바람직하며, 상기 절연막은, 열경화성 또는 자외선경화성 접착제 아니면, 이를 포함하는 탄소나노튜브절연층으로 구성되고, 그 탄소나노튜브절연은 1 kΩcm 이상의 전기저항을 갖는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 탄소나노튜브절연층은, 탄소나노튜브에 CMC, PVDF와 같은 부도성 고분자 결합제와 SiO2, TiO2를 포함하는 부도체 무기물의 양이 10% 이상 첨가된 조성을 갖는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 탄소나노튜브층으로 이루어진 탄소나노튜브 전극은, 10-1∼104 Ω-1 ㎝- 1 의 전기전도도를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 그리드전극 또는 연결전극은, 탄소나노튜브층으로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 탄소나노튜브층을 제조하기 위한 탄소나노튜브 페이스트는, 탄소나노튜브와 카본 또는 금속계 첨가제, CMC(carboxyl methyl cellulose) 또는 PVDF와 같은 고분자 결합제를 볼밀, 고에너지볼밀, 초음파, 그라인더, V-mixer를 포함하는 기계적 또는 기계화학적 방법에 의해 혼합하여 제조되며, 상기 결합제의 함량은 0.5∼90중량%의 값을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄소나노튜브층은 닥터블레이드법, 스크린프린팅법, 스프레이법, 스핀코팅법, 페인팅법을 포함하는 막을 제조하는 방법에 의해 점상, 선상, 면상의 패턴으로 제조되고, 그 두께는 100nm∼1mm의 값을 갖는 것이 바람직하다.
이에 따라, 단위 염료감응형 태양전지를 모듈의 형태로 복수개로 형성시키고, 그리드전극 및 연결전극을 이용하여 전자를 포집하고 이동시킴에 따라 태양전지의 효율이 높고, 대면적의 탄소나노튜브를 이용한 염료감응형 태양전지를 제공할 수 있어, 실용화 가능성이 높은 효과가 있으며, 또한, 유연성이 있고, 전기전도성이 있는 탄소나노튜브 전극을 상대전극, 그리드전극 및 연결전극으로 사용함으로써, 기존의 금속 전극의 문제점인 전해질에 의해 용해되거나, 산화 등에 의한 열화가 나타나는 현상이 없으므로, 전기적, 화학적으로 안정한 모듈을 제공할 수 있는 이점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 탄소나노튜브를 이용한 염료감응형 태양전지 모듈에 채용되는 단위 염료감응형 태양전지의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 채용되는 탄소나노튜브를 이용한 염료감응형 태양전지는 일반적인 염료감응형 태양전지의 구성을 하나의 단위로 하여, 복수개가 전기적으로 병렬 또는 직렬 연결을 갖도록 배치되어 대면적의 모듈의 형상을 가지 며, 이러한 단위 염료감응형 태양전지의 효율을 높이고 전기적인 병렬 또는 직렬연결을 위해 그리드전극(107) 및 연결전극(108)이 형성된 것이다.
이를 상세히 살펴보면, 유리나 투명 플라스틱으로 된 상,하부 투명기판(101),(102)과, 상,하부 투명기판(101),(102)의 내측(도면상으로는 하면부) 표면에 형성된 ITO, SnO2, ZnO 재질의 상,하부 도전성 투명전극(103),(104)과, 상부 도전성 투명전극(103) 위에(도면상으로는 하면부에) 형성되며, 등간격으로 다수개가 형성되는 것으로 그 표면에는 염료가 흡착된 산화물반도체(예컨대, TiO2, SnO2, ZnO) 다공질 음극전극(105)과, 하부 도전성 투명기판 위에 박막형태로 형성된 것으로 상기 다공질 음극전극(105)에 대응하는 양극부로서의 탄소나노튜브층으로 이루어진 상대전극(106)과, 상기 상,하부 도전성 투명전극(103),(104) 위에 상기 음극전극 및 이에 대응되는 상대전극(106)으로 이루어진 단위전극 사이에 형성되는 그리드전극(107)과, 상기 상,하부 도전성 투명전극(103),(104) 위에 형성되며 상기 그리드전극(107)과 전기적으로 연결된 연결전극(108)과, 상기 음극전극과 상대전극(106) 사이에 충전된 전해질(109)(액체전해질이나 고분자겔, p형 반도체로 구성됨)로 구성된다.
본 발명에 채용되는 염료감응형 태양전지 모듈에서는 상기 상대전극(106)이 탄소나노튜브층으로 이루어진 탄소나노튜브 전극이며, 이는 상대전극(106)의 표면에서의 산화환원 반응을 극대화시키기 위한 것이다.
또한 상기 그리드전극(107) 및 연결전극(108)은 백금, 은, 금, 니켈과 같은 금속을 사용할 수도 있으나, 금속 전극의 문제점인 전해질(109)에 의해 용해되거나, 산화 등에 의한 열화 현상이 없는 전극을 사용하는 것이 바람직하며, 이에 가장 적절한 물질로써 상기 상대전극(106)과 동일한 탄소나노튜브층으로 이루어진 탄소나노튜브 전극인 것이 더욱 바람직하며, 이에 의해 전기적, 화학적으로 안정한 모듈을 제공할 수 있는 것이다.
여기서, 이와 같은 상대전극(106), 그리드전극(107) 및 연결전극(108)의 탄소나노튜브 전극을 이루는 탄소나노튜브로는 단일벽 탄소나노튜브나 도 2에 도시된 바와 같은, 다중벽 탄소나노튜브(201) 또는 탄소나노섬유(202)(203)나, 도 3에 도시된 바와 같은 금속계 탄소나노튜브가 사용될 수 있다.
본 발명에 채용되는 탄소나노튜브 중 특히 우수한 특성을 나타내는 탄소나노튜브는 금속계 탄소나노튜브로서, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 개개의 탄소나노튜브 가닥들이 화학적으로 결합하여 탄소나노튜브들이 탄소나노튜브 제조 시에 사용된 금속탄화물 촉매들과 함께 섞여서 가지 모양으로 상호 연결되어 있음을 알 수 있다.
도 4, 도 5 및 도 6은 이상에서와 같은 탄소나노튜브를 이용한 단위 염료감응형 태양전지를 이용하여 제작한 염료감응형 태양전지 모듈을 나타낸 것으로서, 도 4 및 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 염료감응형 태양전지 모듈을 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 염료감응형 태양전지 모듈을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 7은 본 발명에 따른 탄소나노튜브를 이용한 염료감응형 태양전지 모듈의 제조방법에 대한 블럭도이고, 도 8은 본 발명에 따른 탄소나노튜 브를 이용한 염료감응형 태양전지 모듈의 효율을 나타낸 도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈은, 상,하부 투명기판(101),(102)과, 상,하부 투명기판(101),(102)의 내측 표면에 형성된 도전성 투명전극과, 상부 도전성 투명전극(103) 위에 형성되며 등간격으로 다수개가 형성된 것으로 그 표면에는 염료가 흡착된 산화물반도체 다공질 음극전극(105)과, 하부 도전성 투명전극(104) 위에 박막형태로 형성된 것으로 상기 음극전극에 대응하는 양극부로서의 탄소나노튜브층으로 된 상대전극(106)과, 상기 상,하부 도전성 투명전극(103),(104) 위에 상기 음극전극 및 이에 대응되는 상대전극(106)으로 이루어진 단위전극 사이에 형성되는 그리드전극(107)과, 상기 상,하부 도전성 투명전극(103),(104) 위에 형성되며 상기 그리드전극(107)과 전기적으로 연결된 연결전극(108)과, 상기 음극전극과 상대전극(106) 사이에 충전된 전해질(109)로 구비되되, 음극전극측 그리드전극(107) 및 상대전극측 그리드전극(107)이 상호 전기적으로 절연되어 각 단위전극이 병렬로 연결되는 것이다.
즉, 대면적의 상,하부 투명기판(101),(102) 상에 복수개의 음극전극 및 상대전극(106)으로 이루어진 단위전극이 형성되며, 각 단위전극 사이에는 그리드전극(107)이 형성되되, 음극전극측 그리드전극(107)은 음극전극과 전기적으로 연결되고, 상대전극측 그리드전극(107)은 상대전극(106)과 전기적으로 연결되고, 단위전극들은 상,하부 도전성 투명전극(103),(104)과 전기적으로 연결되어 전체적으로 복수개의 단위 염료감응형 태양전지가 병렬로 연결되는 것이다.
여기에서, 상기 단위전극이 복수개의 섹션을 이루며, 각 섹션은 전기적으로 절연되도록 상기 상,하부 도전성 투명전극(103),(104)에 절연식각패턴(121)이 형성되는 것이 바람직하다. 이는 병렬연결된 단위전극 조합자체가 여러개 형성된 경우를 말하며, 이 경우에 다른 조합에 속하는 단위전극간의 전기적 연결을 끊기 위하여 상,하부 도전성 투명전극(103),(104)의 상면을 원하는 패턴으로 식각하는 것이다.
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈은, 상,하부 투명기판(101),(102)과, 상,하부 투명기판(101),(102)의 내측 표면에 형성된 도전성 투명전극과, 상부 도전성 투명전극(103) 위에 형성되며 등간격으로 다수개가 형성된 것으로 그 표면에는 염료가 흡착된 산화물반도체 다공질 음극전극(105)과, 하부 도전성 투명전극(104) 위에 박막형태로 형성된 것으로 상기 음극전극에 대응하는 양극부로서의 탄소나노튜브층으로 된 상대전극(106)과, 상기 상,하부 도전성 투명전극(103),(104) 위에 상기 음극전극 및 이에 대응되는 상대전극(106)으로 이루어진 단위전극 사이에 형성되는 그리드전극(107)과, 상기 상,하부 도전성 투명전극(103),(104) 위에 형성되며 상기 그리드전극(107)과 전기적으로 연결된 연결전극(108)과, 상기 음극전극과 상대전극(106) 사이에 충전된 전해질(109)로 구비되되, 상기 단위전극이 상기 상,하부 도전성 투명전극(103),(104) 상에서 전기적으로 절연되도록 상기 상,하부 도전성 투명전극(103),(104)에 절연식각패턴(121)이 형성되어, 상기 그리드전극(107)을 통해서 전기회로는 상부 투명기판(101)의 한 단위전극에서 하부 투명기판(102)의 인접한 다음 단위전극으로 연결되고, 다시 이 하부 투명기판(102)의 단위전극에서 상부 투명기판(101)의 그 다음 단위전극으로 흐르는 방식으로 교대로 상하로 연결되어 모든 단위전극들이 직렬로 연결되는 것이다.
즉, 대면적의 상,하부 투명기판(101),(102) 상에 복수개의 음극전극 및 상대전극(106)으로 이루어진 단위전극이 형성되며, 각 단위전극 사이에는 그리드전극(107)이 형성되되, 인접하는 단위전극은 상기 절연식각패턴(121)에 의해 절연되나, 상기 그리드전극(107)을 통하여 상,하부 도전성 투명전극(103),(104)과 상하로 연결되어 두 인접한 단위전극들을 연결함으로써 전체적으로 단위 염료감응형 태양전지가 직렬로 연결되는 것이다.
제2실시예에 따른 염료감응형 태양전지의 전기의 흐름을 살펴보면, 상,하부 투명전극과 그리드전극(107)은 연결되어져 있으며, 각각의 단위전극은 전기적으로 연결이 끊어져서 오직 그리드전극(107)만을 통하여 전기가 흐르도록 되어 있다. 즉, 전기의 흐름은 하부기판의 한 단위전극의 음극전극에서 그리드전극(107)을 통하여 인접하는 다른 단위전극의 상대전극(106)과 연결되고, 다시 이 상대전극(106)은 다음 그리드전극(107)을 통하여 다음 단위전극의 음극전극과 연결이 된다. 다시 말해 전기의 흐름은 상하를 지그재그 형상으로 흐르게 되어, 각 단위전극은 직렬연결이 되는 것이다.
본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 있어서, 먼저, 절연식각패턴(121)은 일 정 절연식각패턴(121)을 투명 용지에 흑색으로 인쇄하고, 상기 인쇄된 용지를 트레팔지와 같은 특수 수지에 부착하여 감광하며, 상기 감광된 수지를 현상하고, 상기 현상된 수지를 상기 상,하부 도전성 투명전극(103),(104)에 부착시킨 후 샌드블라스터를 이용하여 알루미나를 포함하는 연마입자를 강하게 분사함으로써 형성되게 된다.
이를 더욱 상세히 설명하면, 먼저 식각하고자 하는 패턴을 흑색으로 레이저프린터에 투명 플라스틱 필름 또는 종이 또는 트레이싱지(이하 "용지"라 한다)에 인쇄한다. 인쇄된 용지는 자외선 경화성 트레팔지에 부착하여 자외선으로 감광시킨다. 감광된 트레팔지에서 인쇄된 용지를 떼어내고, 현상액에서 현상하여 식각할 패턴을 화학적으로 처리한다. 처리된 트레팔지를 식각하고자 하는 기판에 부착하며, 기판에 샌드블라스터를 이용하여 연마입자들을 분사시킨다.
그 다음 적절한 깊이의 식각 패턴을 얻으면, 분사를 중지하고, 트레팔지를 떼어낸다. 이러한 방법으로 손쉽게 복잡한 형상의 식각 패턴을 제조하는 것이 가능하다. 여기서 필요에 따라 중간과정을 일부 생략하는 것도 가능하고, 수지는 트레팔지 외에 동일한 광화학적 효과를 가져오는 다른 수지도 가능하며, 단순히 위치제어가 가능한 샌드블라스터를 이용하여 수직 없이 직접 식각 패턴을 제작하는 것도 가능하다.
그리고, 상기 그리드전극(107)은 상기 음극전극 및 상대전극(106)으로 이루어진 단위전극의 형상 및 위치에 대응되게 형성되어, 광감응되어 발생하는 전자의 포집이 효율적으로 이루어지도록 한다. 일반적으로 하나의 단위전극이 포함된 단위 염료감응형 태양전지는 도 5에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 길게 형성되어 있으므로 상기 그리드전극(107)은 그 사이에 동일 또는 유사한 형상으로 길이 방향으로 길게 선상 패턴으로 형성되어, 단위 염료감응형 태양전지에서 광감응되어 발생하는 모든 전자를 포집하여 특정 방향으로 효율적으로 이동시키도록 형성된 것이다. 여기에서 그리드전극(107)은 선상 패턴이 아닌, 점상, 면상 패턴이어도 무방하나, 특정 방향으로의 전자 전달을 위해서는 선상 패턴이 가장 바람직하다.
또한, 상기 연결전극(108)은, 상기 그리드전극(107)의 단부와 전기적으로 연결되어, 상기 그리드전극(107)으로부터 이동된 전자를 외부로 효율적으로 전달시키도록 형성된 것이며, 단위 염료감응형 태양전지를 연결시키는 역할을 하게 된다. 여기에서, 상기 연결전극(108) 또한 더욱 효율적인 전자 전달을 위해 선상 패턴으로 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 그리드전극(107)은 단위 태양전지 내부에서 발생한 전자를 효율적으로 외부로 전달하기 위한 통로 역할을 하고, 상기 연결전극(108)은 단위 태양전지를 태양전지의 제일 바깥쪽에서 연결하는 역할을 한다.
여기에서, 특히 상기 그리드전극(107) 및 연결전극(108)은 탄소나노튜브층으로 이루어진 탄소나노튜브 전극이다. 이에 의해 일반적으로 유연성이 있고, 전기전도성이 있는 탄소나노튜브 전극을 그리드전극(107) 및 연결전극(108)으로 사용함으로써, 기존의 금속 전극의 문제점인 전해질(109)에 의해 용해되거나, 산화 등에 의한 열화가 나타나는 현상이 없으므로, 전기적, 화학적으로 안정한 모듈을 제공할 수 있게 되는 것이다.
상기 탄소나노튜브 전극의 탄소나노튜브층은 탄소나노튜브와 결합제 및 첨가제의 조성을 조정하여 원하는 전기전도도를 지니게 한 것으로서, 10-1∼104 Ω-1 ㎝- 1 의 전기전도도를 갖는다. 이상과 같은 탄소나노튜브층을 제조하기 위한 탄소나노튜브 페이스트는 탄소나노튜브와 카본 또는 금속계 첨가제, CMC(carboxyl methyl cellulose) 또는 PVDF와 같은 고분자 결합제를 볼밀, 고에너지볼밀, 초음파, 그라인더, V-mixer를 포함하는 기계적 또는 기계화학적 방법에 의해 혼합하여 제조되며, 상기 결합제의 함량은 0.5∼90중량%의 값을 갖는다.
또한, 상기 탄소나노튜브 페이스트를 이용하여 만든 탄소나노튜브층은 닥터블레이드법, 스크린프린팅법, 스프레이법, 스핀코팅법, 페인팅법을 포함하는 막을 제조하는 방법에 의해 점상, 선상, 면상의 패턴으로 제조되고, 그 두께는 100nm∼1mm의 범위에 있으며, 투명에서 불투명까지 제조 가능하다. 특히, 면상으로 제조할 시 스프레이법에 의해 1㎡ 이하의 넓은 면에도 코팅하는 것이 가능하다.
여기서, 탄소나노튜브층은 탄소나노튜브 분말과 첨가제를 CMC나 PVDF 등의 적절한 결합제를 물이나 DMP 등의 용매와 혼합하여 페이스트 상으로 만들어서 스크린 프린팅, 닥터블레이드, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 페인팅 등의 방법으로 하부기판 상에 패턴에 따라 코팅함으로써 형성된다.
본 발명에서의 탄소나노튜브층은 표면적을 극대화하기 위하여 결합제의 함량을 0.5%까지 감소시켜 탄소나노튜브 간의 최소한의 결합만을 이루게 하여 다공질 상태로 만들거나, 높은 전기전도도를 얻기 위하여 상대밀도가 100%에 근접하도록 치밀하게 만들 수가 있다.
이러한 탄소나노튜브층을 만들기 위한 탄소나노튜브 페이스트의 제조는 일반적인 볼밀, 유성볼밀이나 바이브레이션밀 또는 어트리션밀(attrition mill)과 같은 하이에너지볼밀, V-mixer, 연마기, 스터링(stirring), 초음파 혼합과 같은 기계적 작용을 통하여 원료를 혼합하거나, 기계적 작용과 동시에 화학적 작용을 수반하는 혼합방식에 의해 이루어질 수 있다.
혼합방법의 대표적인 예로 볼밀을 이용하여 탄소나노튜브 페이스트를 제조하는 한 예를 들면 다음과 같다. 평균 직경은 10∼20nm, 평균 길이는 5㎛인 탄소나노튜브 분말과 용매로 사용되는 증류수와 결합제로 사용되는 CMC 분말을 10 : 88.5 : 1.5 무게 비로 혼합하여 그라인더나 볼밀을 이용하여 1단계 페이스트를 제조한다. 다음에 혼합된 페이스트를 원형 또는 실린더형의 볼과 함께 볼밀기에 넣어 볼밀기를 회전시키면서 24시간 동안 혼합시켜 균일한 상태의 최종 페이스트로 제조한다.
본 발명에 채용되는 탄소나노튜브층으로 이루어진 탄소나노튜브 전극은 전기전도도가 우수하므로, 종래의 태양전지에서 도전성 기판을 사용하여 전극을 형성하는 것과 달리, 투명 전도막이 코팅되어 있는 전도성 유리기판이나 전도성 플라스틱 기판뿐 아니라, 도전성이 없는 유리기판, 알루미나기판을 포함하는 절연성 기판과 PET를 포함하는 플라스틱 기판에도 탄소나노튜브 전극을 형성할 수 있다.
그 한 예로, 스크린 프린팅법을 이용하여 투명 PET막과 유리기판과 알루미나 기판 위에 20㎛의 두께로 탄소나노튜브층을 코팅하여 100Ω/㎠의 전기전도도를 지닌 탄소나노튜브 전극을 얻을 수 있었고, 이를 N719 염료를 지닌 염료감응형 태양 전지의 상대전극(106)으로 적용하여 8%의 효율을 얻을 수 있었다.
한편, 다시 상기 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈은, 상기 단위전극 사이에 상기 전해질(109) 내부에 전기적 절연을 위한 절연막(111)이 더 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 절연막(111)은 바람직하게는 열경화성 또는 자외선경화성 접착제로 형성되거나 이를 포함하는 탄소나노튜브절연층으로 형성된다. 상기 열경화성 또는 자외선경화성 접착제는 상,하부 투명기판(101),(102)을 접착하는 역할과 동시에 단위전극 간의 절연막(111)의 역할을 하게 되며, 그리고, 상기 열경화성 또는 자외선경화성 접착제를 포함하는 탄소나노튜브절연층은 탄소나노튜브절연층을 각 단위전극 사이에 형성시킨 후 열경화성 또는 자외선경화성 접착제를 상기 탄소나노튜브절연층 외주면으로 상기 상,하부 도전성 투명전극(103),(104) 위에 코팅시켜 경화시킴으로써 상,하부 투명기판(101),(102)이 접착되도록 한 것이다.
상기 절연막(111)은 단위전극 즉, 단위 염료감응형 태양전지 간에 직접적인 전기적 연결이 되지 않을 정도의 절연성을 갖도록 형성되며, 상기 탄소나노튜브절연층은 바람직하게는 탄소나노튜브와 결합제 및 첨가제의 혼합물로 구성된다. 즉, 탄소나노튜브 절연막(111)은 1 kΩcm 이상의 전기저항을 지니도록, 탄소나노튜브에 CMC, PVDF와 같은 부도성 고분자 결합제와 SiO2, TiO2를 포함하는 부도체 무기물의 양이 10% 이상 첨가된 조성을 갖도록 구성된다.
도 8은 병렬로 연결된 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈의 효율을 나타낸 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈의 효율은 약 5.5%로 상당히 높음을 알 수 있으며, 이에 의해 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지의 모듈의 대면적화 및 실용화가 기대된다.
상기 구성에 의한 본 발명은, 단위 염료감응형 태양전지를 모듈의 형태로 복수개로 형성시키고, 그리드전극 및 연결전극을 이용하여 전자를 포집하고 이동시킴에 따라 태양전지의 효율이 높고, 대면적의 탄소나노튜브를 이용한 염료감응형 태양전지를 제공할 수 있어, 실용화 가능성이 높은 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈은 상대전극, 그리드전극 및 연결전극으로 탄소나노튜브를 사용함으로써, 다음과 같은 장점 및 효과를 갖는다.
첫째, 탄소나노튜브 전극의 촉매 작용을 일으키는 전체 표면적이 종래의 백금전극에 비해 매우 넓음으로써, 높은 산화환원 촉매속도를 지니고 있고, 또한 전기전도도도 우수함으로써, 태양전지 소자 내의 전자전달이 신속히 이루어지게 함으로써, 태양전지의 효율이 향상된다.
둘째, 탄소나노튜브는 금속에 준하는 높은 전기전도도를 지니고 있기 때문에, 종래의 백금 전극의 하부에 필수적으로 사용되는 투명전극을 사용할 필요가 없고, 이에 따라 유리기판이 아닌 다양한 종류의 전기적 절연성이 높은 기판도 사용 이 가능하다. 이렇게 하부기판의 종류에 대한 선택의 폭이 넓어지면 유리기판을 사용할 수 없는 경우에도 사용할 수 있고, 다양한 제조 공정을 사용하는 것이 가능하다.
셋째, 탄소나노튜브층을 기판에 코팅할 때 스크린 프린팅 또는 스프레이법 등을 사용할 수 있어, 대면적의 기판에 균일한 코팅이 가능하다. 이에 따라 대면적의 태양전지를 제작하는 것이 가능하여 넓은 면적의 태양전지의 모듈을 제작할 수 있고, 그 결과 모듈의 가격을 낮추고, 태양전지의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
넷째, 유연성이 있고, 전기전도성이 있는 탄소나노튜브 전극을 그리드전극 및 연결전극으로 사용함으로써, 기존의 금속 전극의 문제점인 전해질에 의해 용해되거나, 산화 등에 의한 열화가 나타나는 현상이 없으므로, 전기적, 화학적으로 안정한 모듈을 제공할 수 있는 것이다.
Claims (18)
- 상,하부 투명기판과;상,하부 투명기판의 내측 표면에 형성된 도전성 투명전극과;상기 상부 도전성 투명전극 위에 형성되며, 등간격으로 다수개가 형성되는 것으로 그 표면에는 염료가 흡착된 산화물반도체 다공질 음극전극과;상기 하부 도전성 투명전극 위에 박막형태로 형성된 것으로 상기 음극전극에 대응하는 양극부로서의 탄소나노튜브층으로 된 상대전극과;상기 상,하부 도전성 투명전극 위에 상기 음극전극 및 이에 대응되는 상대전극으로 이루어진 단위전극 사이에 형성되는 것으로 광감응되어 발생하는 전자를 포집하는 그리드전극과;상기 상,하부 도전성 투명전극 위에 형성되며, 상기 그리드전극과 전기적으로 연결되어 상기 그리드전극으로부터 이동된 전자를 외부로 전달시키는 연결전극과;상기 음극전극과 상대전극 사이에 충전되는 전해질;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈.
- 제 1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈은,상기 음극전극측 그리드전극 및 상대전극측 그리드전극이 상호 전기적으로 절연되어 각 단위전극이 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈.
- 제 2항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈은,상기 단위전극 사이에 상기 전해질 내부에 전기적 절연을 위한 절연막이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈.
- 제 3항에 있어서, 상기 절연막은,열경화성 또는 자외선경화성 접착제, 또는 이를 포함하는 탄소나노튜브절연층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈.
- 제 4항에 있어서, 상기 탄소나노튜브절연층은,탄소나노튜브에 CMC, PVDF와 같은 부도성 고분자 결합제와 SiO2, TiO2를 포함하는 부도체 무기물의 합이 10%~100%의 중량부로 첨가된 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈.
- 제 2항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈은,상기 단위전극이 복수개의 섹션을 이루며, 각 섹션은 전기적으로 절연되도록 상기 상,하부 도전성 투명전극에 절연식각패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈.
- 제 1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈은,상기 단위전극이 상기 상,하부 도전성 투명전극 상에서 전기적으로 절연되도록 상기 상,하부 도전성 투명전극에 절연식각패턴이 형성되어, 상기 그리드전극을 통해서 전기가 흐르도록 하여 각 단위전극이 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈.
- 제 7항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈은,상기 단위전극 사이에 상기 전해질 내부에 전기적 절연을 위한 절연막이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈.
- 제8항에 있어서, 상기 절연막은,열경화성 또는 자외선경화성 접착제, 또는 이를 포함하는 탄소나노튜브절연층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈.
- 제9항에 있어서, 상기 탄소나노튜브절연층은,탄소나노튜브에 CMC, PVDF와 같은 부도성 고분자 결합제와 SiO2, TiO2를 포함하는 부도체 무기물의 합이 10%~100%의 중량부로 첨가된 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈.
- 제1항 내지 제 11항의 어느 한 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브층으로 이루어진 탄소나노튜브 전극은,10-1∼104 Ω-1 ㎝- 1 의 전기전도도를 갖는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈.
- 제 1항 내지 제 11항의 어느 한 항에 있어서, 상기 그리드전극 또는 연결전극은,탄소나노튜브층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈.
- 제1항 내지 제11항의 어느 한 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브층을 제조하기 위한 탄소나노튜브 페이스트는,탄소나노튜브와 카본 또는 금속계 첨가제, CMC(carboxyl methyl cellulose) 또는 PVDF와 같은 고분자 결합제를 볼밀, 고에너지볼밀, 초음파, 그라인더, V-mixer를 포함하는 기계적 또는 기계화학적 방법에 의해 혼합하여 제조되며, 상기 결합제의 함량은 0.5∼90중량%의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈.
- 제1항 내지 제11항의 어느 한 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브층은,닥터블레이드법, 스크린프린팅법, 스프레이법, 스핀코팅법, 페인팅법을 포함하는 막을 제조하는 방법에 의해 점상, 선상, 면상의 패턴으로 제조되고, 그 두께는 100nm∼1mm의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈.
- 탄소나노튜브 페이스트를 제조하는 제1단계와;상,하부 투명기판 상측 표면에 도전성 투명전극을 형성시키는 제2단계와;상기 상,하부 도전성 투명전극의 표면을 식각하여 절연식각패턴을 형성시키는 제3단계와;상기 제3단계에서의 상부 도전성 투명전극 위에 일정 패턴을 갖도록 표면에 염료가 흡착된 산화물반도체 다공질 음극전극을 형성시키고, 하부 도전성 투명전극 위에 상기 음극전극에 대응되는 양극부로서 상기 탄소나노튜브 페이스트를 이용하여 탄소나노튜브층을 증착시켜 상대전극을 형성시키는 제4단계와;상기 상,하부 도전성 투명전극 상층에 음극전극 및 상대전극으로 이루어진 단위전극 사이에 그리드전극을 형성시키고, 상기 그리드전극을 연결시키는 연결전극을 형성시키는 제5단계와;상기 단위전극 사이에 절연막을 형성시키고, 상하부 기판을 접합시키는 제5단계와;상기 상,하부 투명전극 사이에 전해질을 주입시키는 제6단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈의 제조방법.
- 제 15항에 있어서, 상기 제1단계의 탄소나노튜브 페이스트는,탄소나노튜브와 카본 또는 금속계 첨가제, CMC(carboxyl methyl cellulose) 또는 PVDF와 같은 고분자 결합제를 볼밀, 고에너지볼밀, 초음파, 그라인더, V-mixer를 포함하는 기계적 또는 기계화학적 방법에 의해 혼합하여 제조되며, 상기 결합제의 함량은 0.5∼90중량%의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈의 제조방법.
- 제 15항에 있어서, 상기 제3단계는,절연식각패턴을 투명 용지에 흑색으로 인쇄하고,상기 인쇄된 용지를 트레팔지와 같은 특수 수지에 부착하여 감광하며, 상기 감광된 수지를 현상하고, 상기 현상된 수지를 상기 상,하부 도전성 투명전극에 부착시킨 후 샌드블라스터를 이용하여 알루미나를 포함하는 연마입자를 분사함으로써, 상기 절연식각패턴을 형성시킴을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈의 제조방법.
- 제 15항에 있어서, 상기 제4단계의 음극전극 및 상대전극, 그리고 제5단계의 그리드전극 및 연결전극은 닥터블레이드법, 스크린프린팅법, 스프레이법, 스핀코팅법, 페인팅법을 포함하는 막을 제조하는 방법에 의해 점상, 선상, 면상의 패턴으로 제조되고, 그 두께는 100nm∼1mm의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈의 제조방법.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008511063A JP5028412B2 (ja) | 2005-11-30 | 2006-11-30 | 炭素ナノチューブ電極を利用した色素増感型太陽電池モジュール及びその製造方法 |
| KR1020060119439A KR100834475B1 (ko) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈 및그 제조방법 |
| PCT/KR2006/005135 WO2007064164A1 (en) | 2005-11-30 | 2006-11-30 | Dye-sensitized solar cell module and the manufacturing method using carbon nanotube electrode |
| US11/871,993 US20080264482A1 (en) | 2005-11-30 | 2007-10-13 | Dye-sensitized solar cell module and the manufacturing method using carbon nanotube electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060119439A KR100834475B1 (ko) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈 및그 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080049168A KR20080049168A (ko) | 2008-06-04 |
| KR100834475B1 true KR100834475B1 (ko) | 2008-06-05 |
Family
ID=39804979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020060119439A KR100834475B1 (ko) | 2005-11-30 | 2006-11-30 | 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈 및그 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100834475B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100976250B1 (ko) | 2008-10-01 | 2010-08-18 | 한국전기연구원 | 전해질 노출형 염료감응형 태양전지 |
| KR100987528B1 (ko) | 2008-10-14 | 2010-10-13 | 주식회사 이건창호 | 염료감응형 태양전지 |
| KR101067741B1 (ko) * | 2009-04-23 | 2011-09-28 | 주식회사 은성 | 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지 |
| KR101156455B1 (ko) * | 2010-07-09 | 2012-06-18 | (주)다이솔티모 | 염료감응 태양전지 모듈 및 이의 제조방법 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101015550B1 (ko) * | 2008-09-04 | 2011-02-17 | 주식회사 이건창호 | 염료감응 태양전지 모듈 |
| KR20110043454A (ko) * | 2009-10-20 | 2011-04-27 | 주식회사 동진쎄미켐 | 호일을 이용한 염료감응태양전지모듈의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 염료감응태양전지 |
| KR20110047402A (ko) * | 2009-10-30 | 2011-05-09 | 최윤정 | 염료감응형 태양 전지 |
| KR101030014B1 (ko) * | 2009-11-09 | 2011-04-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 광전변환소자 |
| KR101038770B1 (ko) * | 2010-01-26 | 2011-06-03 | 주식회사 티지에너지 | 유효전지 면적이 증대된 염료감응 태양전지 |
| KR101097270B1 (ko) | 2010-03-25 | 2011-12-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 광전변환소자 |
| US8710356B2 (en) | 2010-04-26 | 2014-04-29 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Photoelectric conversion module |
| KR20120082573A (ko) * | 2011-01-14 | 2012-07-24 | 주식회사 동진쎄미켐 | 리드 부재를 갖는 염료감응 태양전지 |
| KR101347478B1 (ko) * | 2012-01-31 | 2014-02-17 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 염료감응형 태양전지의 제조방법 및 제조장치 |
| KR101454391B1 (ko) * | 2012-11-12 | 2014-10-27 | 한국전기연구원 | 전도성 기판에 화학적으로 결합된 짧은 탄소나노튜브 투명 촉매전극 제조방법 |
| KR101508313B1 (ko) * | 2013-07-03 | 2015-04-08 | 주식회사 이건창호 | 측면 전극을 갖는 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법 |
| KR20170029334A (ko) | 2015-09-07 | 2017-03-15 | 주식회사 엘지화학 | 염료감응 태양전지 및 이의 제조방법 |
| CN108574048A (zh) * | 2018-06-30 | 2018-09-25 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种新型钙钛矿太阳能电池模块 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050062407A (ko) * | 2003-12-19 | 2005-06-23 | 남재도 | 탄소나노튜브를 포함하는 복합체 및 탄소나노튜브집합체의 제조방법 |
-
2006
- 2006-11-30 KR KR1020060119439A patent/KR100834475B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050062407A (ko) * | 2003-12-19 | 2005-06-23 | 남재도 | 탄소나노튜브를 포함하는 복합체 및 탄소나노튜브집합체의 제조방법 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100976250B1 (ko) | 2008-10-01 | 2010-08-18 | 한국전기연구원 | 전해질 노출형 염료감응형 태양전지 |
| KR100987528B1 (ko) | 2008-10-14 | 2010-10-13 | 주식회사 이건창호 | 염료감응형 태양전지 |
| KR101067741B1 (ko) * | 2009-04-23 | 2011-09-28 | 주식회사 은성 | 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지 |
| KR101156455B1 (ko) * | 2010-07-09 | 2012-06-18 | (주)다이솔티모 | 염료감응 태양전지 모듈 및 이의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20080049168A (ko) | 2008-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100834475B1 (ko) | 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈 및그 제조방법 | |
| JP5028412B2 (ja) | 炭素ナノチューブ電極を利用した色素増感型太陽電池モジュール及びその製造方法 | |
| KR100654103B1 (ko) | 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지 모듈 | |
| Zhang et al. | Recent developments of planar micro‐supercapacitors: fabrication, properties, and applications | |
| Tan et al. | Silver nanowire networks with preparations and applications: a review | |
| KR100783766B1 (ko) | 탄소나노튜브 전극 및 그 제조방법 그리고 이에 의한염료감응형 태양전지 | |
| Wang et al. | Recent progress in micro‐supercapacitor design, integration, and functionalization | |
| Yan et al. | Noble metal-based materials in high-performance supercapacitors | |
| Xu et al. | Stretchable wire-shaped asymmetric supercapacitors based on pristine and MnO2 coated carbon nanotube fibers | |
| CN105247636B (zh) | 染料敏化太阳能电池以及制造太阳能电池的方法 | |
| Zang et al. | Well-aligned cone-shaped nanostructure of polypyrrole/RuO2 and its electrochemical supercapacitor | |
| KR101011717B1 (ko) | 플렉서블 염료감응형 태양전지의 전극과 그 제조방법 및플렉서블 염료감응형 태양전지 | |
| CN100505323C (zh) | 电极、光电转换元件和染料增感太阳能电池 | |
| KR101009442B1 (ko) | 전도성 구조체를 이용한 전도성필름 제조방법 및 전도성필름 | |
| KR100790405B1 (ko) | 염료감응형 태양전지의 구조 및 그 제조방법 | |
| Zhang et al. | Processing and manufacturing of graphene-based microsupercapacitors | |
| WO2005053081A1 (ja) | 色素増感型太陽電池 | |
| Cai et al. | Direct application of commercial fountain pen ink to efficient dye-sensitized solar cells | |
| CN104795250B (zh) | 印刷电池装置 | |
| Zhang et al. | Recent advances in nanofiber-based flexible transparent electrodes | |
| CN110473655A (zh) | 一种透明导电薄膜及其制备方法 | |
| Gao et al. | All-in-one compact architecture toward wearable all-solid-state, high-volumetric-energy-density supercapacitors | |
| Fan et al. | Recent development of dye-sensitized solar cells based on flexible substrates | |
| CN1809946A (zh) | 染料敏化太阳电池 | |
| Shiraz et al. | Carbonaceous materials as substitutes for conventional dye-sensitized solar cell counter electrodes |
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: 20130227 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140515 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150512 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160519 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170524 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180515 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190523 Year of fee payment: 12 |