KR100984080B1 - Large area Dye-sensitized solar cell - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대면적이 가능한 염료감응형 태양전지에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자의 이동통로 역할을 하는 두 개의 전도성물질층을 사용함으로써 대면적으로 구현할 수 있는 염료 감응형 태양전지에 관한 것이다.The present invention relates to a dye-sensitized solar cell having a large area, and more particularly, to a dye-sensitized solar cell that can be realized in a large area by using two conductive material layers serving as electron transfer paths.

본 발명에 따른 대면적이 가능한 염료감응형 태양전지는 제1기판과, 제2기판과, 제1전도성물질층과, 제1투광층과, 제2전도성물질층과, 제2투광층과, 염료가 형성된 다공질 전극층과, 전해질층을 포함한다. 상기 제2기판은 상기 제1기판과 일정한 거리 이격하여 위치하며 태양광을 투광시킬 수 있는 투명한 기판이다. 상기 제1전도성물질층은 상기 제1기판의 일면에 형성된다. 상기 제1투광층은 상기 제1전도성물질층의 일면에 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막을 증착하여 형성된다. 상기 제2전도성물질층은 상기 제2기판의 일면에 그물망 형태로 형성된다. 상기 제2투광층은 상기 제2전도성물질층의 일면에 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막을 증착하여 형성된다. 상기 다공질 전극층은 상기 제2투광층의 일면에 형성된다. 상기 전해질층은 상기 제1투광층과 상기 다공질 전극층 사이에 형성된다.A large-area dye-sensitized solar cell according to the present invention includes a first substrate, a second substrate, a first conductive material layer, a first light transmitting layer, a second conductive material layer, a second light transmitting layer, The porous electrode layer in which the dye was formed, and an electrolyte layer are included. The second substrate is a transparent substrate that is positioned at a predetermined distance from the first substrate and can transmit sunlight. The first conductive material layer is formed on one surface of the first substrate. The first light transmitting layer is formed by depositing a Fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film on one surface of the first conductive material layer. The second conductive material layer is formed in a mesh form on one surface of the second substrate. The second light transmitting layer is formed by depositing a fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film on one surface of the second conductive material layer. The porous electrode layer is formed on one surface of the second light transmitting layer. The electrolyte layer is formed between the first light transmitting layer and the porous electrode layer.

태양전지, 염료감응, 대면적 Solar cell, dye-sensitized, large area

Description

대면적이 가능한 염료감응형 태양전지{Large area Dye-sensitized solar cell}Large area Dye-sensitized solar cell {Large area Dye-sensitized solar cell}

본 발명은 대면적이 가능한 염료감응형 태양전지에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자의 이동통로 역할을 하는 두 개의 전도성물질층을 사용함으로써 대면적으로 구현할 수 있는 염료 감응형 태양전지에 관한 것이다.The present invention relates to a dye-sensitized solar cell having a large area, and more particularly, to a dye-sensitized solar cell that can be realized in a large area by using two conductive material layers serving as electron transfer paths.

한국 등록특허 제10-0654103호에 종래의 염료감응형 태양전지에 대한 기술이 개시되어 있다. 도 5 및 도 6은 상기 등록특허 제10-0654103호에 개시된 종래의 염료감응형 태양전지에 대한 개념도이다. Korean Patent No. 10-0654103 discloses a technique for a conventional dye-sensitized solar cell. 5 and 6 are conceptual views of a conventional dye-sensitized solar cell disclosed in the Patent No. 10-0654103.

도 5 및 도 6에 도시된 종래의 태양전지는 제1기판(21_1)과, 제1투광층(23_1)과, 탄소나노튜브층(25)과, 전해질층(27)과, 다공질 전극층(29)과, 제2투광층(23_2)과, 제2기판(21_2)을 포함한다. 5 and 6 show a first substrate 21_1, a first light transmitting layer 23_1, a carbon nanotube layer 25, an electrolyte layer 27, and a porous electrode layer 29. ), A second light transmitting layer 23_2, and a second substrate 21_2.

제1기판(21_1) 및 제2기판(21_2)은 유리나 투명한 플라스틱으로 이루어진다. 제1투광층(23_1)은 제1기판(21_1)의 일면에 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막이 증착하여 형성되며, 전극으로서의 역할을 한다. 탄소나노튜브층(25)은 제1투광층(23_1)의 일면에 형성된다. 제2투광층(23_2) 제2기판(21_2)의 일면에 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막이 증착하여 형성된다. 다공질 전극층(29)은 TiO2, SnO2, ZnO와 같은 n형 산화반도체로 구성된 음극(-)전극으로서 제2투광층(23_2)의 일면에 형성된다. 전해질층(27)은 탄소나노튜브층(25)의 일면과, 다공질 전극층(29)의 사이에 형성된다.The first substrate 21_1 and the second substrate 21_2 are made of glass or transparent plastic. The first light transmission layer 23_1 is formed by depositing a fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film on one surface of the first substrate 21_1 and serves as an electrode. The carbon nanotube layer 25 is formed on one surface of the first light transmission layer 23_1. The second transparent layer 23_2 is formed by depositing a fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film on one surface of the second substrate 21_2. The porous electrode layer 29 is a cathode (−) electrode composed of n-type oxide semiconductors such as TiO 2 , SnO 2 , and ZnO, and is formed on one surface of the second light transmitting layer 23_2. The electrolyte layer 27 is formed between one surface of the carbon nanotube layer 25 and the porous electrode layer 29.

태양광이 입사되면 다공질 전극층(29) 속의 페르미 에너지 부근의 전자가 태양에너지를 흡수하여 전자가 채워지지 않은 상위 준위로 여기 된다. 이때 전자가 빠져나간 하위 준위의 빈 자리는 전해질 속의 이온이 전자를 제공함으로써 다시 채워진다. 그리고 다공질 전극층(29)에서 튀어나온 전자는 제2투광층(23_2)을 통하여 이동한 후 제1투광층(23_1)에 유입된다. 그리고 탄소나노튜브층(25)으로 유입되어 다시 전해질층(27)에 공급된다. 종래에는 탄소나노튜브층 대신 백금전극층을 사용하였으나, 백금전극은 높은 전기전도도와 우수한 촉매특성을 지니고 있으나 가격이 고가이어서 제작경비의 부담이 크고 경제성이 낮아서 탄소나노튜브층(25)으로 대체되었다. When sunlight is incident, electrons near the Fermi energy in the porous electrode layer 29 absorb solar energy and are excited to an upper level where electrons are not filled. At this time, the empty position of the lower level where the electrons are released is refilled by the ions in the electrolyte providing the electrons. Electrons protruding from the porous electrode layer 29 move through the second light transmission layer 23_2 and then flow into the first light transmission layer 23_1. In addition, the carbon nanotube layer 25 is introduced into the electrolyte layer 27. Conventionally, a platinum electrode layer was used instead of a carbon nanotube layer, but the platinum electrode has a high electrical conductivity and excellent catalytic properties, but the price is high, so the burden of manufacturing cost is low and the economic efficiency is replaced with the carbon nanotube layer 25.

한국 등록특허 제10-0654103호에 도시된 태양전지의 경우 다공질 전극층(29)에서 여기된 전자는 제2투광층(23_2)과 제1투광층(23_1)을 따라서 이동한다. 제1투광층(23_1) 및 제2투광층(23_2)은 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막을 증착하여 형성된다. 이 경우 저항이 커서 전자가 긴 거리를 이동하지 못한다. 그러므로 태양전지는 대면적으로 제작될 수 없다. 따라서 종래의 태양전지는 도 6에 도시된 바와 같이 폭이 좁은 다수의 셀(30)로 형성된 후 금속으로 된 그리드 전극(32)이 제1투광층(23_1) 및 제2투광층(23_2)에 연결되어 전자통로의 역할을 하고, 각각의 그리드 전극(32)들은 연결전극(34)으로 연결된다. 그러므로 종래의 태양전지는 셀(30)이 대면적으로 형성될 수 없다는 문제점이 있었다.In the solar cell shown in Korean Patent No. 10-0654103, electrons excited in the porous electrode layer 29 move along the second light transmission layer 23_2 and the first light transmission layer 23_1. The first transparent layer 23_1 and the second transparent layer 23_2 are formed by depositing a fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film. In this case, the resistance is so large that the electrons cannot travel long distances. Therefore, solar cells cannot be manufactured in large areas. Accordingly, in the conventional solar cell, as shown in FIG. 6, the grid electrode 32 made of a plurality of narrow cells 30 is formed on the first light-transmitting layer 23_1 and the second light-transmitting layer 23_2. It is connected to serve as an electron path, each of the grid electrodes 32 are connected to the connection electrode (34). Therefore, the conventional solar cell has a problem that the cell 30 can not be formed in a large area.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 대면적으로 제작이 가능한 염료감응형 태양전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is intended to solve the above problems. An object of the present invention is to provide a dye-sensitized solar cell that can be produced in a large area.

본 발명에 따른 대면적이 가능한 염료감응형 태양전지는 제1기판과, 제2기판과, 제1전도성물질층과, 제1투광층과, 제2전도성물질층과, 제2투광층과, 염료가 형성된 다공질 전극층과, 전해질층을 포함한다. 상기 제2기판은 상기 제1기판과 일정한 거리 이격하여 위치하며 태양광을 투광시킬 수 있는 투명한 기판이다. 상기 제1전도성물질층은 상기 제1기판의 일면에 형성된다. 상기 제1투광층은 상기 제1전도성물질층의 일면에 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막을 증착하여 형성된다. 상 기 제2전도성물질층은 상기 제2기판의 일면에 그물망 형태로 형성된다. 상기 제2투광층은 상기 제2전도성물질층의 일면에 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막을 증착하여 형성된다. 상기 다공질 전극층은 상기 제2투광층의 일면에 형성된다. 상기 전해질층은 상기 제1투광층과 상기 다공질 전극층 사이에 형성된다.A large-area dye-sensitized solar cell according to the present invention includes a first substrate, a second substrate, a first conductive material layer, a first light transmitting layer, a second conductive material layer, a second light transmitting layer, The porous electrode layer in which the dye was formed, and an electrolyte layer are included. The second substrate is a transparent substrate that is positioned at a predetermined distance from the first substrate and can transmit sunlight. The first conductive material layer is formed on one surface of the first substrate. The first light transmitting layer is formed by depositing a Fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film on one surface of the first conductive material layer. The second conductive material layer is formed in a mesh form on one surface of the second substrate. The second light transmitting layer is formed by depositing a fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film on one surface of the second conductive material layer. The porous electrode layer is formed on one surface of the second light transmitting layer. The electrolyte layer is formed between the first light transmitting layer and the porous electrode layer.

또한, 상기의 염료 감응형 태양전지는 상기 제1기판과 상기 제1전도성물질층 사이에 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막을 증착하여 형성된 제3투광층을 더 포함하는 것이 바람직하다.The dye-sensitized solar cell may further include a third light-transmitting layer formed by depositing a fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film between the first substrate and the first conductive material layer.

또한, 상기의 염료 감응형 태양전지는 상기 제2전도성물질층과 상기 제2기판 사이에 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막을 증착하여 형성된 제4투광층을 더 포함하는 것이 바람직하다.The dye-sensitized solar cell may further include a fourth light-transmitting layer formed by depositing a fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film between the second conductive material layer and the second substrate.

또한, 상기의 염료 감응형 태양전지는 상기 전해질층 내부에 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지.In addition, the dye-sensitized solar cell is a large-area dye-sensitized solar cell, characterized in that further comprises an insulating layer inside the electrolyte layer.

또한, 상기의 염료 감응형 태양전지에 있어서, 상기 제1전도성물질층 및 상기 제2전도성물질층은 금속으로 된 것이 바람직하다.In addition, in the dye-sensitized solar cell, the first conductive material layer and the second conductive material layer are preferably made of metal.

또한, 상기의 염료 감응형 태양전지에 있어서, 상기 절연층은 닥나무로 된 종이, 한지 또는 모시 중 어느 하나로 된 것이 바람직하다.In the above dye-sensitized solar cell, the insulating layer is preferably made of paper of paper mulberry, Korean paper, or ramie.

또한, 상기의 염료 감응형 태양전지에 있어서, 상기 제1기판은 태양광을 투광시킬 수 있는 것이 바람직하다.Further, in the dye-sensitized solar cell, it is preferable that the first substrate can transmit sunlight.

또는, 상기의 염료 감응형 태양전지에 있어서, 상기 제1기판은 상기 제1기판은 태양광을 반사시킬 수 있는 것이 가능하다.Alternatively, in the dye-sensitized solar cell, the first substrate may be capable of reflecting sunlight.

본 발명에 의하면, 탄소나노튜브 또는 백금 대신에 일반적인 금속을 사용함으로써 생산경비를 낮출 수 있다.According to the present invention, production costs can be reduced by using a general metal instead of carbon nanotubes or platinum.

또한, 본 발명에 의하면, 전자이동 통로로서 투광층 대신에 전도성물질층을 사용함으로써 대면적은 염료 감응형 태양전지를 구현할 수 있다.In addition, according to the present invention, a large-area dye-sensitized solar cell can be realized by using a conductive material layer instead of a light transmitting layer as an electron transport passage.

도 1은 본 발명에 따른 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지의 일 실시예의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 실시예를 일면에서 바라본 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 실시예를 타면에서 바라본 사시도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지의 일 실시예에 대하여 설명한다.1 is a cross-sectional view of one embodiment of a large-area dye-sensitized solar cell according to the present invention, Figure 2 is a perspective view of the embodiment shown in Figure 1, Figure 3 is an embodiment shown in Figure 1 The perspective view from the other side. An embodiment of a large-area dye-sensitized solar cell according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

본 발명에 따른 염료 감응형 태양전지의 일 실시예는 제1기판(1_1)과, 제2기판(1_2)와, 제1투광층(5_1)과, 제2투광층(5_2)과, 제3투광층(5_3)과, 제4투광층(5_4)과, 제1전도성물질층(3_1)과, 제2전도성물질층(3_2)와, 전해질층(7)과, 다공질 전극층(9)을 포함한다.One embodiment of the dye-sensitized solar cell according to the present invention is the first substrate 1_1, the second substrate 1_2, the first light transmission layer 5_1, the second light transmission layer 5_2, and the third The light transmitting layer 5_3, the fourth light transmitting layer 5_4, the first conductive material layer 3_1, the second conductive material layer 3_2, the electrolyte layer 7, and the porous electrode layer 9 are included. do.

제1기판(1_1)과 제2기판(1_2)는 일정한 간격 이격 되어서 태양전지의 양면을 이룬다. 태양광은 제2기판(1_2)을 통하여 투광 된다. 그러므로 제2기판(1_2)은 태양광을 투광시킬 수 있어야 한다. 이를 위하여 제2기판(1_2)는 유리나 투명한 플라스틱 등으로 구성될 수 있다. 반면 제1기판(1_1)은 태양광을 투광시키는 것도 가능하지만, 태양광을 반사시키는 것이 바람직하다. 그러므로 제1기판(1_1)은 유리나 투명한 플라스틱 등도 가능하지만 태양광을 반사시킬 수 있는 금속 등이 바람직하다.The first substrate 1_1 and the second substrate 1_2 are spaced at regular intervals to form both sides of the solar cell. Sunlight is transmitted through the second substrate 1_2. Therefore, the second substrate 1_2 should be able to transmit sunlight. To this end, the second substrate 1_2 may be made of glass, transparent plastic, or the like. On the other hand, the first substrate 1_1 may transmit sunlight, but it is preferable to reflect sunlight. Therefore, the first substrate 1_1 may be glass, transparent plastics, or the like, but a metal capable of reflecting sunlight is preferable.

제3투광층(5_3)은 제1기판(1_1)의 일면에 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막을 증착하여 형성된다. 실시예에 따라서 제3투광층(5_3)은 생략될 수 있다. 제1전도성물질층(3_1)은 제3투광층(5_3)의 일면에 형성된다. 제3투광층(5_3)이 생략된 경우 제1전도성물질층(3_1)은 제1기판(1_1)의 일면에 바로 형성된다. 그리고 제1전도성물질층(3_1)은 전자의 이동통로뿐만 아니라 양극(+)으로서 역할을 한다. 그러므로 제1전도성물질층(3_1)은 금속 등과 같이 전기 저항이 작은 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 종래의 염료감응형 태양전지의 경우 탄소나노튜브층 또는 백금층으로 구현되었으나 본 발명의 경우 제1전도성물질층(3_1)은 일반적인 금속으로 구현이 가능하다. The third transparent layer 5_3 is formed by depositing a fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film on one surface of the first substrate 1_1. In some embodiments, the third light transmitting layer 5_3 may be omitted. The first conductive material layer 3_1 is formed on one surface of the third light transmitting layer 5_3. When the third light transmitting layer 5_3 is omitted, the first conductive material layer 3_1 is formed directly on one surface of the first substrate 1_1. The first conductive material layer 3_1 serves as an anode (+) as well as a movement path of electrons. Therefore, the first conductive material layer 3_1 is preferably made of a material having a small electrical resistance, such as a metal. Conventional dye-sensitized solar cells are implemented with a carbon nanotube layer or a platinum layer, but in the present invention, the first conductive material layer 3_1 may be implemented with a general metal.

제1투광층(5_1)은 제1전도성물질층(3_1)의 일면에 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막을 증착하여 형성된다.The first light transmission layer 5_1 is formed by depositing a fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film on one surface of the first conductive material layer 3_1.

제4투광층(5_4)은 제2기판(1_2)의 일면에 FTO 박막을 증착하여 형성된다. 실시예에 따라서 제4투광층(5_4)은 생략이 가능하다. The fourth transparent layer 5_4 is formed by depositing an FTO thin film on one surface of the second substrate 1_2. According to the exemplary embodiment, the fourth light transmitting layer 5_4 may be omitted.

제2전도성물질층(3_2)은 제4투광층(5_4)의 일면에 형성된다. 제4투광층(5_4)이 생략된 경우 제2전도성물질층(3_2)은 제2기판(1_2)의 일면에 바로 형성된다. 제2전도성물질층(3_2)은 전자의 이동통로로서의 역할을 한다. 그러므로 제2전도성물질층(3_2)은 제1전도성물질층(3_1)과 마찬가지로 금속 등으로 형성될 수 있다. 그리고 제2기판(1_2)에서 투광된 태양광은 다공질 전극층(9)까지 투광되어야 한다. 이를 위하여 제2전도성물질층(3_2)은 태양광이 투광할 수 있도록 그물망 형태로 형성되는 것이 바람직하다.The second conductive material layer 3_2 is formed on one surface of the fourth transparent layer 5_4. When the fourth light transmitting layer 5_4 is omitted, the second conductive material layer 3_2 is formed directly on one surface of the second substrate 1_2. The second conductive material layer 3_2 serves as a movement path for the electrons. Therefore, the second conductive material layer 3_2 may be formed of metal or the like like the first conductive material layer 3_1. And the sunlight transmitted from the second substrate (1_2) should be transmitted to the porous electrode layer (9). To this end, the second conductive material layer 3_2 is preferably formed in the form of a mesh so that sunlight can transmit light.

제2투광층(5_2)은 제2전도성물질층(3_2)의 일면에 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막을 증착하여 형성된다.The second transparent layer 5_2 is formed by depositing a fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film on one surface of the second conductive material layer 3_2.

다공질 전극층(9)은 제2투광층(5_2)의 일면에 형성된다. 다공질 전극층(9)은 TiO2, SnO2, ZnO와 같이 염료가 흡착된 n형 산화반도체로서 음극(-)전극의 역할을 한다. 전해질층(7)은 다공질 전극층(9)과 제1투광층(5_1) 사이에 형성된다. The porous electrode layer 9 is formed on one surface of the second light transmitting layer 5_2. The porous electrode layer 9 is an n-type oxide semiconductor on which dye is adsorbed, such as TiO 2 , SnO 2 , or ZnO, and serves as a cathode (−) electrode. The electrolyte layer 7 is formed between the porous electrode layer 9 and the first light transmitting layer 5_1.

제1투광층(5_1)은 전해질층(7)의 전해질이 제1전도성물질층(3_1)의 금속과 반응하는 것을 방지하는 역할을 한다. 따라서 종래에는 전해질과 반응이 일어나지 않기 위하여 탄소나노튜브 또는 백금을 사용하였다. 그러나 본 발명의 경우 제1투광층(5_1)을 둠으로 인하여 일반적인 금속을 사용할 수 있다. 그리고 제2투광층(5_2)은 제2전도성물질층(3_2)이 전해질과 반응하는 것을 방지한다. 따라서 제1투광층(5_1) 및 제2투광층(5_2)을 둠으로 일반 금속으로 제1전도성물질층(3_1)과 제2전도성물질층(3_2)을 구현할 수 있다. The first light transmitting layer 5_1 serves to prevent the electrolyte of the electrolyte layer 7 from reacting with the metal of the first conductive material layer 3_1. Therefore, conventionally, carbon nanotubes or platinum were used in order not to react with the electrolyte. However, in the case of the present invention, a general metal may be used because of the first light transmitting layer 5_1. The second light transmission layer 5_2 prevents the second conductive material layer 3_2 from reacting with the electrolyte. Therefore, the first conductive layer 5_1 and the second transparent layer 5_2 may be provided to implement the first conductive material layer 3_1 and the second conductive material layer 3_2 with a general metal.

태양광은 제2기판(1_2)을 통하여 유입된다. 제2전도성물질층(3_2)이 그물망 형태로 형성될 경우 다공질 전극층(9)까지 투광되며, 다공질 전극층(9)에서 태양광에 의하여 전자가 여기 된다. 태양광에 의하여 다공질 전극층(9)에서 여기된 전자는 제2투광층(5_2)을 통과하여 제2전도성물질층(3_2)으로 유입된다. 제2전도성물질층(3_2)에 유입된 전자는 제2전도성물질층(3_2)을 통하여 이동한다. 종래의 경우 제2전도성물질층(3_2)이 없었으므로 제2투광층(3_2)을 통하여 전자가 이동하였다. 이 경우 제2투광층(3_2)의 저항이 크기 때문에 대면적으로 제작될 수 없었다. 반면 전도성물질층(3_2)은 저항이 적으므로 충분한 크기로 제작되더라도 전자를 이동시킬 수 있다. 제2전도성물질층(3_2)에서 이동한 전자는 그리드 전극(12)을 통하여 제1전도성물질층(3_1)으로 이동한다. 제1전도성물질층(3_1)으로 이동한 전자는 제1투광층(5_1)을 통과하여 전해질층(7)으로 공급된다. 그러므로 투광층 대신 제1전도성물질층(3_1) 및 제2전도성물질층(3_2)이 전자의 이동통로 역할을 하므로 태양전지는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 대면적으로 제작이 가능하다.Sunlight is introduced through the second substrate 1_2. When the second conductive material layer 3_2 is formed in a mesh shape, the second conductive material layer 3_2 is transmitted to the porous electrode layer 9, and electrons are excited by sunlight from the porous electrode layer 9. Electrons excited in the porous electrode layer 9 by sunlight pass through the second transparent layer 5_2 and flow into the second conductive material layer 3_2. Electrons introduced into the second conductive material layer 3_2 move through the second conductive material layer 3_2. In the conventional case, since there was no second conductive material layer 3_2, electrons moved through the second light transmitting layer 3_2. In this case, since the resistance of the second light transmitting layer 3_2 is large, it cannot be manufactured in a large area. On the other hand, since the conductive material layer 3_2 has low resistance, the conductive material layer 3_2 may move electrons even when manufactured to a sufficient size. Electrons moved from the second conductive material layer 3_2 move to the first conductive material layer 3_1 through the grid electrode 12. Electrons moved to the first conductive material layer 3_1 are supplied to the electrolyte layer 7 through the first light transmitting layer 5_1. Therefore, since the first conductive material layer 3_1 and the second conductive material layer 3_2 serve as a movement path of electrons instead of the light transmitting layer, the solar cell can be manufactured in a large area as shown in FIGS. 2 and 3.

도 4는 본 발명에 따른 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지의 다른 실시예의 단면도이다. 도 4에 도시된 실시예는 도 1에 도시된 실시예와 달리 전해질층(7) 사이에 절연층(10)이 형성된다. 즉 절연층(10)은 전해질층(7) 사이에 형성된다. 그리고 절연층(10)은 닥나무로 된 종이, 한지 또는 모시 등으로 형성될 수 있다. 태양전지가 대면적으로 제작될 경우 외부하중에 의하여 휘어지기 쉽다. 외부하중이 작용하여 휘어진 경우 양극(+)전극과 음극(-)전극이 접촉할 수 있다. 이 경우 태양전지가 쇼트가 일어나므로 이를 방지하기 위하여 전해질층(7) 사이에 절연층(10)이 삽입된다.4 is a cross-sectional view of another embodiment of a large area dye-sensitized solar cell according to the present invention. In the embodiment shown in FIG. 4, the insulating layer 10 is formed between the electrolyte layers 7, unlike the embodiment shown in FIG. 1. That is, the insulating layer 10 is formed between the electrolyte layers 7. The insulating layer 10 may be formed of paper of paper mulberry, Korean paper, or ramie. When solar cells are manufactured in large areas, they are easily bent by external loads. When the external load is bent, the positive electrode and the negative electrode may contact each other. In this case, since the solar cell is short-circuited, the insulating layer 10 is inserted between the electrolyte layers 7 to prevent this.

본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.An embodiment of the present invention should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.

도 1은 본 발명에 따른 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지의 일 실시예의 단면도,1 is a cross-sectional view of one embodiment of a large-area dye-sensitized solar cell according to the present invention,

도 2는 도 1에 도시된 실시예를 일면에서 바라본 사시도,2 is a perspective view of the embodiment shown in FIG.

도 3은 도 1에 도시된 실시예를 타면에서 바라본 사시도,3 is a perspective view of the embodiment shown in FIG.

도 4는 본 발명에 따른 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지의 다른 실시예의 단면도,4 is a cross-sectional view of another embodiment of a large-area dye-sensitized solar cell according to the present invention;

도 5는 종래의 염료 감응형 태양전지의 단면도,5 is a cross-sectional view of a conventional dye-sensitized solar cell,

도 6은 도 5에 도시된 실시예의 사시도이다.6 is a perspective view of the embodiment shown in FIG. 5.

<도면부호의 간단한 설명><Brief Description of Drawings>

1_1 : 제1기판 1_2 : 제2기판1_1: First substrate 1_2: Second substrate

3_1 : 제1전도성물질층 3_2 : 제2전도성물질층3_1: first conductive material layer 3_2: second conductive material layer

5_1 : 제1투광층 5_2 : 제2투광층5_1: first light transmitting layer 5_2: second light transmitting layer

5_3 : 제3투광층 5_4 : 제4투광층5_3: third transparent layer 5_4: fourth transparent layer

7 : 전해질층 9 : 다공질 전극층7 electrolyte layer 9 porous electrode layer

10 : 절연층 21_1 : 제1기판10: insulating layer 21_1: first substrate

21_2 : 제2기판 23_1 : 제1투광층21_2: second substrate 23_1: first light transmitting layer

23_2 : 제2투광층 25 : 탄소나노튜브층23_2: second transparent layer 25: carbon nanotube layer

28 : 전해질층 29 : 다공질 전극층28: electrolyte layer 29: porous electrode layer

Claims (8)

제1기판과,The first substrate, 상기 제1기판과 일정한 거리 이격하여 위치하며 태양광을 투광시킬 수 있는 투명한 제2기판과,A transparent second substrate positioned at a predetermined distance from the first substrate and capable of transmitting sunlight; 상기 제1기판의 일면에 형성된 제1전도성물질층과,A first conductive material layer formed on one surface of the first substrate, 상기 제1전도성물질층의 일면에 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막을 증착하여 형성된 제1투광층과,A first light transmitting layer formed by depositing a fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film on one surface of the first conductive material layer; 상기 제2기판의 일면에 그물망 형태로 형성된 제2전도성물질층과,A second conductive material layer formed in a mesh form on one surface of the second substrate, 상기 제2전도성물질층의 일면에 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막을 증착하여 형성된 제2투광층과,A second light transmitting layer formed by depositing a fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film on one surface of the second conductive material layer; 상기 제2투광층의 일면에 형성된 염료가 형성된 다공질 전극층과,A porous electrode layer having a dye formed on one surface of the second light transmitting layer, 상기 제1투광층과 상기 다공질 전극층 사이에 형성된 전해질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지.A large-area dye-sensitized solar cell comprising an electrolyte layer formed between the first light transmitting layer and the porous electrode layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1기판과 상기 제1전도성물질층 사이에 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막을 증착하여 형성된 제3투광층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지.The large-area dye-sensitized solar cell of claim 1, further comprising a third transmissive layer formed by depositing a Fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film between the first substrate and the first conductive material layer. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제2전도성물질층과 상기 제2기판 사이에 FTO(Fluorine-droped tin oxide) 박막을 증착하여 형성된 제4투광층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지.And a fourth light-transmitting layer formed by depositing a fluorine-droped tin oxide (FTO) thin film between the second conductive material layer and the second substrate. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 전해질층 내부에 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지.A large-area dye-sensitized solar cell, further comprising an insulating layer inside the electrolyte layer. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1전도성물질층 및 상기 제2전도성물질층은 금속으로 된 것을 특징으로 하는 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지.The large area of the dye-sensitized solar cell, characterized in that the first conductive material layer and the second conductive material layer is made of a metal. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 절연층은 닥나무로 된 종이, 한지 또는 모시 중 어느 하나로 된 것을 특징으로 하는 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지.The insulating layer is a large-area dye-sensitized solar cell, characterized in that made of paper, paper or paper made of paper mulberry. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 제1기판은 태양광을 투광시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지.The first substrate is a large-area dye-sensitized solar cell, it characterized in that the light can be transmitted. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 제1기판은 태양광을 반사시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 대면적이 가능한 염료 감응형 태양전지.The first substrate is a large-area dye-sensitized solar cell, it characterized in that it can reflect the sunlight.
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