KR100935425B1 - 염료감응형 태양전지 및 그의 제조방법 - Google Patents

염료감응형 태양전지 및 그의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100935425B1
KR100935425B1 KR1020080010269A KR20080010269A KR100935425B1 KR 100935425 B1 KR100935425 B1 KR 100935425B1 KR 1020080010269 A KR1020080010269 A KR 1020080010269A KR 20080010269 A KR20080010269 A KR 20080010269A KR 100935425 B1 KR100935425 B1 KR 100935425B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
dye
solar cell
carbon electrode
sensitized solar
Prior art date
Application number
KR1020080010269A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090084222A (ko
Inventor
홍병유
박용섭
이성욱
박미주
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 성균관대학교산학협력단 filed Critical 성균관대학교산학협력단
Priority to KR1020080010269A priority Critical patent/KR100935425B1/ko
Priority to US12/361,663 priority patent/US8143085B2/en
Publication of KR20090084222A publication Critical patent/KR20090084222A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100935425B1 publication Critical patent/KR100935425B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20—Light-sensitive devices
    • H01G9/2022—Light-sensitive devices characterized by he counter electrode
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20—Light-sensitive devices
    • H01G9/2027—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
    • H01G9/2031—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode comprising titanium oxide, e.g. TiO2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20—Light-sensitive devices
    • H01G9/2059—Light-sensitive devices comprising an organic dye as the active light absorbing material, e.g. adsorbed on an electrode or dissolved in solution
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 염료감응형 태양전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상대전극으로 탄소전극을 이용함으로써 제조비용의 절감 내지 생산성의 향상 등을 도모함과 더불어, 에너지 효율을 증대시킬 수 있는 염료감응형 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 염료감응형 태양전지는 전해질층에 의해 분리된 작동전극 및 상대전극을 포함하고, 상기 상대전극은 제1투명기판에 형성된 탄소전극을 포함하며, 상기 탄소전극은 도전성 투명탄소전극인 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명은 상대전극으로 저가의 탄소전극을 이용함으로써 그 제조비용을 대폭 절감할 뿐만 아니라, 탄소전극의 내부식성 내지 내산화성 등의 특성으로 인해 전해질층과의 산화반응을 방지하여 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다.
염료, 감응, 태양, 전지, 상대전극, 작동전극, 탄소전극

Description

염료감응형 태양전지 및 그의 제조방법{DYE-SENSITIZED CELL AND METHOD FOR FABRICATION THEREOF}
본 발명은 염료감응형 태양전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상대전극으로 탄소전극을 이용함으로써 제조비용의 절감 내지 생산성의 향상 등을 도모함과 더불어, 에너지 효율을 증대시킬 수 있는 염료감응형 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 태양전지는 태양빛의 에너지를 전기에너지로 바꾸는 것으로, P형 반도체와 N형 반도체라고 하는 2종류의 반도체를 사용하여 전기를 발생시킨다. 이러한 태양전지에 빛을 비추면 내부에서 전자와 정공이 발생하고, 이 발생된 전하들은 P, N극으로 이동하며, 이 현상에 의해 P극과 N극 사이에 전위차가 발생한다.
최근에는, 광합성반응의 원리를 이용한 염료감응형 태양전지(DSSC: Dye-Sensitized Solar Cell)에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 염료감응 태양전지는 실리콘 태양전지와 달리 넓은 에너지 밴드 갭을 가지는 반도체 물질 표면에 가시광선 영역의 빛을 받아 전자-홀쌍(electron-hole pair)을 생성할 수 있는 감광성 염료분자를 화학적으로 흡착시킴으로써 에너지변환의 효율을 향상시킨 광전기화학 태양전지의 새로운 형태이다. 이 염료감응 태양전지는 기존의 화합물 반도체를 사용한 태양전지에 비해 그 제작비용이 저렴하고 공정이 용이하며, 환경 친화적이고 투명한 전극의 사용으로 인해 건물 외벽 유리창이나 유리 온실 등에 쉽게 응용이 가능하다는 이점을 가지고 있다. 그러나, 염료감응형 태양전지는 물리적인 내구성 문제와 광전변환 효율에 한계성을 지니고 있는 단점을 지니고 있다.
한편, 염료감응형 태양전지의 대표적인 예로서, 1991년 스위스의 그래츨(Gratzel) 등에 의해 1990년 5월 22일자로 허여된 미국특허 제4,927,721호에 “광전기화학 전지(photo-electrochemical cell)”이라는 명칭으로, 1994년 9월 27일자로 허여된 미국특허 제5,350,644호에“광전지(Photovoltaic cells)"이라는 명칭으로 공개된 바 있다
이러한 종래의 염료감응형 태양전지는 작동전극(working electrode) 및 상대전극(counter electrode)을 포함하고, 상기 작동전극 및 상대전극 사이에는 전해질층이 개재된다.
작동전극은 일측 투명기판에 구비된 도전성 투명전극, 상기 도전성 투명전극 위에 구비된 나노 다공질막의 n형 산화물 반도체층, 상기 산화티탄층에 코팅된 염료층을 포함한다.
상대전극은 상기 작동전극과 전해질층에 의해 분리되고, 타측 투명기판에 구비된 백금, 팔라듐, 금, 은 등과 같은 귀금속계열의 금속전극으로 이루어진다.
이러한 구성에 의해, 염료감응 태양전지는 빛을 흡수하면 염료층이 여기되어 산화되면서 넓은 밴드갭을 가지는 n형 산화물 반도체층의 전도띠에 전자가 제공되고, 이때 전자가 빠져나간 하위 준위의 빈자리는 전해질 속의 이온이 전자를 제공함으로써 다시 빈자리를 채운다 염료에 전자를 제공한 이온은 상대전극으로 이동하여 전자를 제공받는데, 이때 상대전극은 전해질 속에 있는 이온의 산화환원 반응의 촉매로 작용하기 때문에 표면에서의 산화환원 반응을 통해 전해질 속의 이온에 전자를 제공하는 역할을 한다.(산화된 염료는 전해질 내의 전자 주게인 I-로부터 전자를 얻어 환원되면서 바닥상태로 돌아가게 되고 이러한 반응에 전자를 제공하고 I3 -로 변환되었던 산화 환원 매개체는 전기촉매역할을 하는 상대 전극의 도움으로 전자 주게인 I-로 변환된다). 이러한 모든 특성들을 만족하기 위하여 종래의 염료감응형 태양전지는 그 상대전극으로 촉매작용이 우수한 백금박막을 주로 사용하였으며, 그외에도 백금과 특성이 비슷한 팔라듐, 금, 은 등과 같은 귀금속 계열의 금속 전극이 사용되기도 하였다.
그러나, 이러한 종래의 염료감응형 태양전지는 그 상대전극으로 높은 전기전도도와 우수한 촉매특성을 지니고 있는 백금 등과 같은 귀금속 계열의 금속전극이 이용됨에 따라 그 제조비용이 고가이고, 촉매작용이 일어나는 표면적을 높이는데 한계가 있었다.
또한, 투명기판으로 세라믹과 같은 절연체 기판을 이용하고자 할 경우 요구되는 전기전도도를 만족시키기 위해 상대전극의 두께가 두꺼워지며, 이에 대형 스퍼터링과 같은 고가 장비를 사용하거나 스크린 프린팅 방법으로 제작하여야 하므로 그 제작비용에 대한 부담이 더욱 커져 경제성이 크게 떨어지는 단점이 있다. 특히, 상대전극의 표면적과 부피의 변수들은 태양전지 전체의 촉매 반응속도와 깊은 관계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 상대전극으로 상대적으로 저가인 탄소전극을 이용함으로써 제조비용의 절감, 제조공정의 단순화, 생산성의 향상 등을 도모함과 더불어, 에너지 효율을 증대시킬 수 있는 염료감응형 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상대전극으로 이용되는 탄소전극을 투명기판의 표면에서 합성함으로써 대면적의 전극을 다량으로 생산할 수 있는 염료감응형 태양전지의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 염료감응형 태양전지는 전해질층에 의해 분리된 작동전극 및 상대전극을 포함하고,
상기 상대전극은 제1투명기판에 형성된 탄소전극을 포함하며, 상기 탄소전극은 도전성 투명탄소전극인 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명은 상대전극으로 저가의 탄소전극을 이용함으로써 그 제조비용을 대폭 절감할 뿐만 아니라, 탄소전극의 내부식성 내지 내산화성 등의 특성으로 인해 전해질층과의 산화반응을 방지하여 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 제1투명기판은 유리, 실리콘, 플렉서블 재질 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 탄소전극은 85%의 투명도(Transparent) 및 3×102 [Ω-1cm-1] 의 전도도(Conductivity)를 가지고, 그 박막의 두께는 180 ± 10 ㎚인 것을 특징으로 한다.
상기 작동전극은 제2투명기판의 일면에 적층된 도전성 투명전극, 도전성 투명전극에 적층된 다공질전극, 다공질층에 적층된 염료층을 포함한다.
본 발명에 의한 염료감응형 태양전지의 제조방법은, 제1투명기판의 표면에 박막형태로 탄소전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 탄소전극은 도전성 투명 탄소전극인 것을 특징으로 한다.
상기 탄소전극의 형성단계는 스퍼터링공정의 플라즈마 증착방식에 의해 저온에서 증착됨으로써 상대전극을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 탄소전극의 증착은 9:1의 아르곤(Ar)과 헬륨(He)을 주입하고, 5×10-3 Torr의 증착압력에서 펄스 DC 바이어스를 인가하여 플라즈마를 발생시킴으로써 30℃ 온도에서 6 분간 증착되는 것을 특징으로 한다.
상기 탄소전극의 증착시에, 5×10-3 Torr의 증착압력에서 펄스 DC파워를 이용하여 플라즈마를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명은, 상대전극으로 탄소전극을 이용함으로써 전자의 접촉면을 증대시켜 전기화학적반응을 용이하게 하고, 또한 탄소전극은 그 내부식성이나 내산화성 등의 특성에 인해 전해질과의 산화반응을 발생시키지 않아 태양전지의 효율을 더욱 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상대전극인 탄소전극을 투명기판의 표면에 스퍼터링공정에 의해 증착시킴으로써, 그 제조시간의 단축, 제조비용의 절감, 제조공정의 단순화 등을 도모함으로서 태양전지의 대량생산화를 더욱 용이하게 하는 장점이 있다.
그리고, 본 발명은 투명기판의 표면에 탄소전극의 저온성장이 용이함에 따라 투명기판의 재질로 실리콘이나 유리 이외에도 폴리이미드(Polyimide(Kapton)), 폴리에틸렌나프탈렌(Polyethylenenapthalate(PEN)), 폴리에스테르(Polyester(PET)) 등과 같은 플렉서블한(flexible) 재질 등과 같이 보다 다양한 재질의 적용이 용이하고, 특히 투명기판에 플렉서블한 재질을 적용할 경우 태양전지의 플렉서블성을 보다 용이하게 도입할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 탄소전극은 기판과의 접착력이 우수하고, 높은 탄성계수를 가지며, 부드러운 표면을 유지할 수 있으므로, 그 보호특성이 우수하여 태양전지의 수명을 연장시킬 수 있으며, 소자의 특성을 개선할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 염료감응형 태양전지를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 염료감응형 태양전지(100)는 작동전극(10, working electrode) 및 상대전극(20, counter electrode)를 포함하고, 작동전 극(10) 및 상대전극(20) 사이에는 전해질층(30)이 개재된다.
상대전극(20)은 제1투명기판(21)의 표면에 적층된 전도성 투명 탄소전극(22)을 포함하고, 상기 탄소전극(22)은 박막 형태로 타측 투명기판(21)측에 적층된다.
이 탄소전극(22)은 화학적으로 합성된 물질이 아니고, 스퍼터링공정의 플라즈마증착방식에 의해 제1투명기판(21)의 표면에 저온에서 용이하게 합성될 수 있으며, 이에 의해 대면적의 전극을 다량으로 보다 용이하게 제조할 수 있는 장점이 있다. 이와 같이 스퍼터링공정의 플라즈마증착방식에 의해 박막형태의 탄소전극(22)이 투명기판(21)에 저온 합성됨에 따라 그 제조가 매우 용이하고, 또한 상대적으로 저가인 탄소재질을 적용함으로써 그 생산비용의 절감을 유도할 수 있어 그 경제적 이득이 매우 큰 장점이 있다.
또한, 탄소전극(22)은 내부식성, 내산화성 등의 특성으로 인해 전해질층(30)과의 산화반응을 일으키지 않으므로 태양전지의 효율을 더욱 증대시킬 수 있으며, 또한 탄소전극(22)은 높은 탄성계수와 부드러운 표면, 우수한 접착력 등을 가짐에 따라 그 보호특성이 높아 태양전지의 전체 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.
그리고, 탄소전극(22)은 상술한 바와 같이 그 저온 합성이 용이함에 따라 투명기판(21)의 재질을 다양화하여 선택할 수 있는 재질 선택의 범위가 매우 넓은 장점이 있다. 예컨대, 기존의 유리 또는 실리콘 뿐만 아니라 폴리이미드(Polyimide(Kapton)), 폴리에틸렌나프탈렌(Polyethylenenapthalate(PEN)), 폴리에스테르(Polyester(PET)) 등과 같은 플렉서블한(flexible) 재질 등의 적용이 용이하고, 특히 플렉서블한 재질의 투명기판을 적용할 경우, 태양전지의 플렉서블성을 도입할 수 있는 장점이 있다.
바람직하게는, 탄소전극(22)은 85%의 투명도(Transparency) 및 3×102 [Ω-1cm-1] 의 전도도(Conductivity)를 가지고, 그 박막의 두께는 180ㅁ 10㎚인 것을 특징으로 한다. 이에 의해 태양전지의 효율을 극대화할 수 있다.
작동전극(10)은 일반적인 염료감응형 태양전지에 이용되는 다양한 구조의 작동전극이 적용가능하다.
바람직하게는, 작동전극(10)은 제2투명기판(11)에 적층된 도전성 투명전극(12), 도전성 투명전극(12)에 적층된 다공질전극(13), 다공질층(13)에 적층된 염료층(14)을 포함한다.
도전성 투명전극(12)은 ITO(Sn-doped In2O3), FTO(F-doped SnO2), ZnO 등으로 이루어지고, 상기 다공질전극(13)을 지지한다.
다공질전극(13)은 TiO2, SnO2 등과 같은 나노 다공질막 형태로 존재하는 n형 산화물 반도체로 이루어진다.
염료층(14)은 다공질전극(13)의 표면에 흡착되어 적층되고, 전해질층(30)과 인접한다.
한편, 본 발명에 의한 염료감응형 태양전지의 제조방법은 도 2에 예시된 바와 같이 타측 투명기판(21)의 표면에 박막형태로 탄소전극(22)이 스퍼터링공정의 플라즈마 증착방식에 의해 저온에서 증착됨으로써 상대전극(20)을 형성하는 것을 특징으로 한다.
탄소전극(22)의 증착을 위하여 마그네트론 스퍼터링공정을 이용하였으며, 마그네트론 스퍼터링장치 내에서 탄소전극(22)을 박막형태로 증착하기 위하여 플라즈마 소스는 펄스DC전원(power)을 이용하였고, 마그네트론 소스는 영구자석으로 N극과 S극이 비대칭형태로 이루어진 4인치의 크기를 가지며, 펄스 DC 플라즈마 소스를 사용하여 박막형태로 탄소전극(22)을 증착한다.
이러한 탄소전극(22)의 증착공정은 다음과 같다.
먼저 9:1의 아르곤(Ar)과 헬륨(He)을 동시에 65sccm 및 9sccm의 유량으로 주입하여 증착압력을 설정하고, 설정된 5×10-3 Torr의 압력에서 펄스 DC 파워를 작동시켜 플라즈마를 형성하며, 이 플라즈마에 의해 박막을 증착하며, 동시에 -50 V의 DC 바이어스 인가를 하여 박막내의 나노 결정화를 유도하고, 30℃ 온도에서 6 분간 180±10 nm의 두께로 증착한다.
이와 같이, 본 발명은 스퍼터링공정의 플라즈마 증착방식에 의해 박막형태로 탄소전극(22)이 저온 증착함에 의해, 플라즈마의 밀도를 조절하여 높은 증착율로 상대전극(20)의 공정시간을 대폭 감소시킬 수 있고, 그 제조비용을 절약할 수 있으며, 특히 탄소전극(22)의 내부식성, 내산화성 등의 특성으로 인해 전해질층(30)과의 산화반응을 일으키지 않아 태양전지의 효율을 증대시키데 매우 효과적이고, 탄소전극(22)은 높은 탄성계수 및 부드러운 표면, 우수한 접착력을 가짐에 따라 그 보호특성이 우수하여 태양전지의 사용수명 연장 및 소장 특성에 기여할 수 있는 장 점이 있다.
도 3은 본 발명에 의한 염료감응형 태양전지의 전류밀도 및 전압(J-V)특성을 나타낸 그래프로, 도 3에서 개방전압(Voc, Open Circuit Voltage)은 0.57V, 단락전류(Jsc, Short Circuit Current)는 9.72mA/cm2의 값을 나타낸다. 이로부터, 본 발명은 높은 개방전압과 단락전류을 얻음을 알 수 있었다.
도 4는 본 발명에 의한 염료감응형 태양전지의 효율을 나타낸 그래프로서, 도 4에서 필팩터(Fill Factor, 최대전력점에서의 전류 밀도와 전압값의 곱(VmpㅧJmp)을 개방전압(Voc)과 단락전류(Jsc)의 곱으로 나눈 값) 및 효율(η, 전지에 의해 생산된 최대 전력과 입사광 에너지 Pin 사이의 비율)이 각각 40%, 2.22%임을 알 수 있다. 이로부터 알 수 있듯이, 본 발명은 매우 양호한 필팩터 및 효율을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응형 태양전지를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 염료감응형 태양전지의 상대전극을 형성하는 공정을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 염료감응형 태양전지의 전류밀도 및 전압(J-V)특성을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 의한 염료감응형 태양전지의 효율을 나타낸 그래프이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
10: 작동전극 20: 상대전극
30: 전해질층 100: 염료감응형 태양전지

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 전해질층에 의해 분리된 작동전극 및 상대전극을 구비한 염료감응형 태양전지를 제조하는 방법에 있어서,
    제1투명기판의 표면에 박막형태로 탄소전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 탄소전극은 도전성 투명 탄소전극인 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 탄소전극의 형성단계는 스퍼터링공정의 플라즈마 증착방식에 의해 저온에서 증착됨으로써 상대전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탄소전극의 증착은 9:1의 아르곤(Ar)과 헬륨(He)을 주입하고, 5×10-3 Torr의 증착압력에서 30℃ 온도에서 6 분간 증착되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 탄소전극의 증착시, 5×10-3 Torr의 증착압력에서 펄스 DC 파워를 이용 하여 플라즈마를 형성하는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.
KR1020080010269A 2008-01-31 2008-01-31 염료감응형 태양전지 및 그의 제조방법 KR100935425B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080010269A KR100935425B1 (ko) 2008-01-31 2008-01-31 염료감응형 태양전지 및 그의 제조방법
US12/361,663 US8143085B2 (en) 2008-01-31 2009-01-29 Dye-sensitized solar cell and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080010269A KR100935425B1 (ko) 2008-01-31 2008-01-31 염료감응형 태양전지 및 그의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090084222A KR20090084222A (ko) 2009-08-05
KR100935425B1 true KR100935425B1 (ko) 2010-01-06

Family

ID=40930479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080010269A KR100935425B1 (ko) 2008-01-31 2008-01-31 염료감응형 태양전지 및 그의 제조방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8143085B2 (ko)
KR (1) KR100935425B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102017066B (zh) * 2008-03-14 2012-11-21 陶氏康宁公司 形成光伏电池模块的方法
KR101127910B1 (ko) * 2009-11-25 2012-03-21 삼성코닝정밀소재 주식회사 염료감응형 태양전지용 전극기판과 이를 구비하는 태양전지 및 그 제조방법
CN104356560B (zh) * 2014-10-24 2016-08-17 无锡中洁能源技术有限公司 用于太阳能电池背板的氟碳涂层及其制备方法
US11131018B2 (en) * 2018-08-14 2021-09-28 Viavi Solutions Inc. Coating material sputtered in presence of argon-helium based coating

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001077381A (ja) 1999-09-01 2001-03-23 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 太陽電池モジュール
KR20060033158A (ko) * 2004-10-14 2006-04-19 한국전기연구원 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지
KR20060054760A (ko) * 2004-11-16 2006-05-23 한국전기연구원 탄소나노튜브와 열전발전소자를 갖는 복합 염료감응형태양전지
KR20070070797A (ko) * 2005-12-29 2007-07-04 삼성전자주식회사 탄소나노튜브를 이용하는 반도체 전극, 그의 제조방법 및그를 포함하는 태양전지

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2788798B2 (ja) * 1991-06-28 1998-08-20 キヤノン株式会社 光起電力素子
JP4485027B2 (ja) * 2000-07-28 2010-06-16 エーユー オプトロニクス コーポレイション 液晶デバイス、液晶デバイスの製造装置、液晶デバイスの製造方法および配向膜形成方法
KR100657949B1 (ko) * 2005-02-05 2006-12-14 삼성전자주식회사 원통형 연질 태양전지 및 그의 제조방법
KR20070056581A (ko) * 2005-11-30 2007-06-04 삼성전자주식회사 태양전지용 전극, 그의 제조방법 및 그를 포함하는태양전지
KR100883737B1 (ko) * 2007-01-17 2009-02-12 삼성전자주식회사 망상 탄소나노튜브 박막층을 포함하는 탄소나노튜브 투명전극 및 그의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001077381A (ja) 1999-09-01 2001-03-23 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 太陽電池モジュール
KR20060033158A (ko) * 2004-10-14 2006-04-19 한국전기연구원 탄소나노튜브 전극을 이용한 염료감응형 태양전지
KR20060054760A (ko) * 2004-11-16 2006-05-23 한국전기연구원 탄소나노튜브와 열전발전소자를 갖는 복합 염료감응형태양전지
KR20070070797A (ko) * 2005-12-29 2007-07-04 삼성전자주식회사 탄소나노튜브를 이용하는 반도체 전극, 그의 제조방법 및그를 포함하는 태양전지

Also Published As

Publication number Publication date
US20090194159A1 (en) 2009-08-06
KR20090084222A (ko) 2009-08-05
US8143085B2 (en) 2012-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yun et al. New-generation integrated devices based on dye-sensitized and perovskite solar cells
KR101145322B1 (ko) 광전변환소자용의 대극 및 광전변환소자
KR100658263B1 (ko) 적층형 광전변환소자 및 그의 제조방법
Fu et al. Electrodeposition of platinum on plastic substrates as counter electrodes for flexible dye-sensitized solar cells
KR100696636B1 (ko) 염료감응 태양 전지용 염료 및 이로부터 제조된 염료감응태양 전지
KR20140003998A (ko) 페로브스카이트 기반 메조다공 박막 태양전지 제조 기술
JP2015119102A (ja) ハイブリッド型太陽電池
WO2010103759A1 (ja) 色素増感太陽電池
JP2007073507A (ja) 炭素ナノチューブを用いた光電気化学素子
KR100935425B1 (ko) 염료감응형 태양전지 및 그의 제조방법
JP4966525B2 (ja) 色素増感型太陽電池、その光電極基板およびその光電極基板の製造方法
Yun et al. Counter Electrodes for Dye-Sensitized and Perovskite Solar Cells (2 Vols.)
Venkatesan et al. High-performance carbon black-based counter electrodes for copper (I)/(II)-mediated dye-sensitized solar cells
KR20090052696A (ko) ｐ－ｎ 접합 다이오드를 포함하는 기판을 구비한 염료감응태양전지
JP2013122875A (ja) 光電変換素子およびその製造方法ならびに光電変換素子用対極ならびに電子機器ならびに建築物
JP5406434B2 (ja) 色素増感太陽電池の製造方法
KR101219488B1 (ko) 염료감응 태양전지 및 그의 제조방법
JP4841574B2 (ja) 色素増感太陽電池モジュールおよびその製造方法
JP5048281B2 (ja) 色素増感太陽電池およびその製造方法
KR101762147B1 (ko) 정공전달층용 화합물, 이로부터 형성되는 무유기 하이브리드 태양전지의 정공전달층 및 이를 포함하는 무유기 하이브리드 태양전지
Muliani et al. Transparent dye-sensitized module for solar windows
KR101422509B1 (ko) 표면구조화 ａｚｏ 글래스 투명전극을 구비한 금속 플렉시블 염료감응 태양전지 및 그 제조방법
Anggraini et al. Modifications of Liquid Electrolyte for Monolithic Dye-sensitized Solar Cells
KR20090128893A (ko) 복수개의 나노막대 또는 브리지 나노막대형 금속산화물이일 방향으로 정렬된 광흡수층을 구비하는 염료감응태양전지 및 그의 제조방법
KR101714971B1 (ko) 플렉서블 염료감응 태양전지용 상대전극 및 이를 이용한 플렉서블 염료감응 태양전지

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: 20121101

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131007

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee