KR100998146B1 - Photovoltaic cell with Ti-Grid/TiO2 nano tube - Google Patents

Photovoltaic cell with Ti-Grid/TiO2 nano tube Download PDF

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성열문
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Abstract

본 발명은 투명한 유리기판에 금속산화물과 염료가 포함된 광전극(음극부), 전해질, 그리고 상대전극(양극부) 등으로 구성되는 염료형 태양전지에 관한 것으로서, 종래의 태양전지를 구성함에 있어서 투명 전도성 산화막(TCO:Transparent Conducting Oxide)인 FTO(Fluoride doped Tin Oxide, Sn(F)O2)를 대체하는 기술을 제안함으로써, 높은 변환 효율과 저비용으로 제조할 수 있는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a dye-type solar cell composed of a photoelectrode (cathode part), an electrolyte, a counter electrode (anode part) and the like containing a metal oxide and a dye on a transparent glass substrate. By proposing a technology that replaces transparent conductive oxide (TCO: Fluoride doped Tin Oxide, Sn (F) O 2 ), it is possible to manufacture a high conversion efficiency and low cost.

본 발명에 따른 티타늄 튜브와 박판 구조물이 포함되는 염료 감응형 태양전지는, 투명유리기판과, 염료가 흡착되어 있는 이산화 티타늄(TiO2) 나노튜브(Nanotube)층과 상기 이산화 티타늄 나노튜브층에 접하며 다수의 기공이 형성되는 티타늄 박판(Ti-Grid) 구조물로 구성되어 상기 투명유리기판의 일면에 근접하는 제 1전극부와, 상기 제 1전극부와 대향되며 백금을 증착시킨 촉매층을 포함하는 제 2전극부와; 상기 두 전극부 사이에 충진되는 전해질층으로 구성된다.Dye-sensitized solar cell comprising a titanium tube and a thin plate structure according to the present invention, the transparent glass substrate, the dye adsorbed titanium dioxide (TiO 2 ) nanotube layer (Nanotube) layer and in contact with the titanium dioxide nanotube layer A second electrode including a first electrode portion adjacent to one surface of the transparent glass substrate and a catalyst layer opposing the first electrode portion and deposited platinum; An electrode portion; It is composed of an electrolyte layer filled between the two electrode parts.

태양 전지, 솔라셀, 염료형 전지, 티탄, 나노분말, 나노튜브, 메쉬 Solar cell, Cell, Dye cell, Titanium, Nano powder, Nanotube, Mesh

Description

티타늄 튜브와 박판 구조물이 포함되는 염료 감응형 태양전지{Photovoltaic cell with Ti-Grid/TiO2 nano tube}Dye-Sensitized Solar Cell with Titanium Tube and Sheet Structure {Photovoltaic cell with Ti-Grid / TiO2 nano tube}

본 발명은 염료 감응형 태양전지에 관한 것으로서, 높은 변환 효율과 저비용으로 제조할 수 있는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a dye-sensitized solar cell, which can be manufactured with high conversion efficiency and low cost.

일반적으로, 염료 감응형 태양전지는 염료의 태양광 흡수 능력을 이용하여 화학적으로 발전을 일으키는 태양전지의 일종으로서, 300nm 내지 2500nm 범위의 파장을 가지는 태양광 중 400nm 내지 800nm 범위의 파장만을 흡수하여 발전한다.In general, a dye-sensitized solar cell is a type of solar cell that chemically generates power by using the solar light absorbing ability of the dye. do.

도 1은 종래의 염료 감응형 태양전지의 개략적 구조를 보여주는 단면 구성도로서, 통상의 염료 감응형 태양전지는 크게, 투명한 유리기판(10)에 금속산화물과 염료가 포함된 광전극(음극부)(100), 전해질(400), 그리고 상대전극(양극부)(200) 등으로 구성되어 있다.1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a conventional dye-sensitized solar cell, a conventional dye-sensitized solar cell is largely, photoelectrode (cathode part) containing a metal oxide and dye on a transparent glass substrate 10 100, an electrolyte 400, and a counter electrode (anode part) 200, and the like.

상기 다공질 막의 형태로 존재하는 광 전극(100)은, TiO2, ZnO, SnO2와 같은 넓은 밴드갭을 가진 n형 전이금속산화물 반도체(40)로 구성되고, 이 표면에 단 분 자 층의 염료(30)가 흡착되어 있다. 태양광이 태양 전지에 입사되면 염료(30) 속의 페르미 에너지 부근의 전자가 태양에너지를 흡수하여 전자가 채워지지 않은 상위 준위로 여기된다. 이때, 전자가 빠져나간 하위 준위의 빈자리는 전해질(400) 속의 이온이 전자를 제공함으로써 다시 채워진다. 염료(30)에 전자를 제공한 이온은 상대전극(200)으로 이동하여 전자를 제공받게 된다.The photoelectrode 100 present in the form of the porous film is composed of an n-type transition metal oxide semiconductor 40 having a wide bandgap such as TiO 2 , ZnO, SnO 2, and a dye having a monolayer on this surface. 30 is adsorbed. When sunlight is incident on the solar cell, electrons near the Fermi energy in the dye 30 absorb the solar energy and are excited to an upper level where the electrons are not filled. At this time, the vacant position in the lower level where the electrons are released is refilled by the ions in the electrolyte 400 providing the electrons. Ions providing electrons to the dye 30 move to the counter electrode 200 to receive electrons.

양극의 상대전극은 전해질 속에 있는 이온의 산화환원 반응의 촉매로 작용하여 표면에서의 산화 환원 반응을 통하여 전해질 속의 이온에 전자를 제공하는 역할을 한다.The counter electrode of the positive electrode acts as a catalyst for the redox reaction of the ions in the electrolyte and provides electrons to the ions in the electrolyte through a redox reaction on the surface.

염료 감응형 태양전지에서는 에너지 변환 효율을 개선시키기 위하여 촉매 작용이 우수한 백금 박막을 주로 사용하고 있으며 백금과 특성이 비슷한 팔라듐, 은, 금 등의 귀금속과 카본 블랙, 그라파이트와 같은 탄소계 전극을 사용하기도 한다.In order to improve energy conversion efficiency, dye-sensitized solar cell mainly uses platinum thin film with excellent catalytic action, and it uses noble metals such as palladium, silver and gold similar to platinum and carbon-based electrodes such as carbon black and graphite. do.

한편, 상술한 투명한 유리기판은 태양에너지 흡수를 가능케 하면서 외부회로로 전자를 전달하는 것으로 통상적으로 투명 전도성 산화막(투명 도전성막)(Transparent Conducting Oxide, TCO)(110)으로 마련된다. 이는 태양광이 입사하여 전자와 정공(hole)을 내는 광흡수층위에 전극을 덮어 주어야 하기 때문에 전극이 빛을 차단하면 기능을 발휘할 수 없거나 효율이 떨어지기 때문에 상기의 투명 전도성 산화막(TCO)을 사용하는 것이다.On the other hand, the above-mentioned transparent glass substrate to transfer the electrons to the external circuit while enabling solar energy absorption is typically provided with a transparent conducting oxide (Transparent Conductive Oxide) (TCO) (110). It is necessary to cover the electrode on the light absorption layer where the solar light enters the electrons and holes. Therefore, the transparent conductive oxide film (TCO) using the transparent conductive oxide film (TCO) cannot be used when the electrode blocks light. will be.

특히, 투명 전도성 산화막(TCO)으로는 FTO(Fluoride doped Tin Oxide, Sn(F)O2) 전극을 주로 사용한다. 하지만, 이러한 FTO 박막을 증착하기 위하여 대형 스퍼터링 장치와 같은 고가 장비에 의해 제조되어, 복잡한 공정과 이에 따른 제작 비용의 증가에 대한 문제점이 있었다.In particular, a Fluoride doped Tin Oxide (STO) Sn (F) O 2 ) electrode is mainly used as the transparent conductive oxide film (TCO). However, in order to deposit such FTO thin film is manufactured by expensive equipment such as a large sputtering apparatus, there is a problem in the complicated process and the increase in the manufacturing cost accordingly.

또한, FTO 박막 위에 스크린 프린팅 방법으로 도포된 TiO2 나노(nano) 입자로 구성된 다공질 막은 나노입자 특성상 입자내부 및 표면에 많은 결함을 포함하여 전자의 산란과 전자-공공의 재합에 의한 전자 이동도 및 전자수명이 감소하여 전자전도도가 낮아 효율이 떨어지는 단점이 있다. 이에, FTO를 대체하고 동시에 TiO2 나노(nano) 다공질 막을 대체할 수 있는 신형의 음극전극이 필요성이 대두되고 있는 실정이다.In addition, the porous membrane composed of TiO 2 nanoparticles coated on the FTO thin film by screen printing method includes many defects in the inside and the surface of the nanoparticles, and thus electron mobility due to scattering of electrons and recombination of electrons and pores. There is a disadvantage in that the efficiency is lowered because the electron conductivity is reduced due to the reduced electron lifetime. Accordingly, there is a need for a new type of cathode electrode capable of replacing FTO and at the same time replacing a TiO 2 nanoporous membrane.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 종래의 FTO와 같은 투명 전도성 산화막(TCO)의 구성요소를 대체하되, 투명한 유리기판에 금속산화물과 염료가 포함된 광전극(음극부), 전해질, 그리고 상대전극(양극부) 등으로 구성되는 염료형 태양전지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the above problems, a component of a transparent conductive oxide film (TCO) such as a conventional FTO is replaced, but a photoelectrode (cathode part), an electrolyte, and a counter electrode (anode) containing a metal oxide and a dye on a transparent glass substrate It is an object of the present invention to provide a dye-type solar cell comprising a).

본 발명은 염료 감응형 태양전지를 구성함에 있어서, 투명유리기판과; 염료가 흡착되어 있는 이산화 티타늄(TiO2) 나노튜브(Nanotube)층과, 상기 이산화 티타늄 나노튜브층에 접하며 다수의 기공이 형성되는 티타늄 박판(Ti-Grid) 구조물로 구성되어, 상기 투명유리기판의 일면에 근접하는 제 1전극부와; 상기 제 1전극부와 대향되며 백금을 증착시킨 촉매층을 포함하는 제 2전극부와; 상기 두 전극부 사이에 충진되는 전해질층;으로 구성되고, 상기 이산화 티타늄 나노튜브층은, 상기 티타늄 박판 구조물을 부분 양극산화(anodizing)시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 염료 감응형 태양전지를 제공한다.The present invention comprises a transparent glass substrate in constructing a dye-sensitized solar cell; It is composed of a titanium dioxide (TiO 2 ) nanotube layer on which dye is adsorbed, and a titanium thin-film (Ti-Grid) structure in which a plurality of pores are formed in contact with the titanium dioxide nanotube layer. A first electrode unit adjacent to one surface; A second electrode part facing the first electrode part and including a catalyst layer on which platinum is deposited; And an electrolyte layer filled between the two electrode portions, wherein the titanium dioxide nanotube layer is formed by partially anodizing the titanium thin plate structure to provide a dye-sensitized solar cell.

또한, 상기 티타늄 박판 구조물은, 10㎛ 내지 20㎛의 두께로 구성되고, 이에 형성되는 각 기공의 직경은 0.6mm 내지 0.4mm 및 전체 면적의 기공율은 50%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 염료 감응형 태양전지를 제공한다.In addition, the titanium thin plate structure is composed of a thickness of 10㎛ to 20㎛, each of the pores formed therein is a diameter of 0.6mm to 0.4mm and the porosity of the total area of the dye-sensitized aspect, characterized in that Provide a battery.

또한, 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 이산화 티타늄 나노튜브층은, 상기 티타늄 박판 구조물의 일면측에 100㎛ 내지 200㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 염료 감응형 태양전지를 제공한다.In addition, the titanium dioxide nanotube layer is provided with a dye-sensitized solar cell, characterized in that formed on the one side of the titanium thin plate structure to a thickness of 100㎛ to 200㎛. .

본 발명에 따른 염료형 태양전지는 종래의 전극(FTO를 포함하는)과 광흡수층을 일체로 구성한 제 1전극을 제공함으로써, 보다 나은 전자전도성과 염료흡착성이 증가하여 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다.Dye-type solar cell according to the present invention by providing a first electrode consisting of a conventional electrode (including FTO) and the light absorption layer integrally, it is possible to improve the efficiency of the solar cell by increasing the better electron conductivity and dye adsorption have.

또한, 종래의 고가의 투명도전성막인 FTO를 우수한 전기전도도를 가지는 티타늄 박판 구조물로 대체하고, 이로 인한 낮은 제조단가를 기대할 수 있다.In addition, it is possible to replace the conventional high-cost transparent conductive film FTO with a thin titanium plate structure having excellent electrical conductivity, thereby low production cost can be expected.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 각 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. If so, the detailed description thereof will be omitted.

먼저, 첨부된 도면을 살펴보면, 도 2는 본 발명에 의한 염료 감응형 태양전지의 개략적 구조를 보여주는 단면 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 티타늄 박판 구조물의 구성도이다.First, referring to the accompanying drawings, Figure 2 is a cross-sectional view showing a schematic structure of the dye-sensitized solar cell according to the present invention, Figure 3 is a block diagram of a titanium thin film structure according to the present invention.

그리고 도 4는 본 발명에 따른 이산화 티타늄 나노튜브층의 일 실시예를 보여주는 사진도 및 도 5는 본 발명에 따른 태양전지의 효율을 보여주는 그래프이다.4 is a photograph showing one embodiment of the titanium dioxide nanotube layer according to the present invention and Figure 5 is a graph showing the efficiency of the solar cell according to the present invention.

한편, 도 2 와 도 3에 보여지는 도면은 그 구성요소의 주요 특징을 보여주기 위한 개략 구성도의 성격을 가지므로, 도시된 각 구성요소간의 크기는 실제와 다를 수 있다.On the other hand, the drawings shown in Figures 2 and 3 has the characteristics of a schematic configuration for showing the main features of the component, the size between each of the components shown may be different from the actual.

본 발명은 투명한 유리기판에 금속산화물과 염료가 포함된 광전극(음극부), 전해질, 그리고 상대전극(양극부) 등으로 구성되는 염료형 태양전지에 관한 것으로서, 종래의 태양전지를 구성함에 있어서 투명 전도성 산화막(TCO)인 FTO(Fluoride doped Tin Oxide, Sn(F)O2)를 대체하는 기술을 제안하는 것을 그 특징으로 한다.The present invention relates to a dye-type solar cell composed of a photoelectrode (cathode part), an electrolyte, a counter electrode (anode part) and the like containing a metal oxide and a dye on a transparent glass substrate. It is characterized by proposing a technique for replacing a transparent conductive oxide film (TCO) FTO (Fluoride doped Tin Oxide, Sn (F) O 2 ).

이에, 본 발명은 도 2에서와 같이, 크게 투명유리기판(10)과, 상기 투명유리기판(10)의 일면에 근접하는 제 1전극부(100)와, 제 1전극부(100)와 대향되는 일정 간극을 가지도록 형성되는 제 2전극부(200) 그리고 상기 두 전극부(100, 200) 사이에 충진되어 있는 전해질층(400)으로 구성된다.Thus, as shown in FIG. 2, the present invention largely opposes the transparent glass substrate 10, the first electrode portion 100, and the first electrode portion 100, which are adjacent to one surface of the transparent glass substrate 10. The second electrode part 200 is formed to have a predetermined gap, and the electrolyte layer 400 is filled between the two electrode parts 100 and 200.

도 2에서와 같이, 상기 제 1전극부(100)는, 염료(30)가 흡착되어 있는 이산화 티타늄(TiO2) 나노튜브(Nanotube)층(40)과, 상기 이산화 티타늄 나노튜브층(40)에 접하며 다수의 기공(21)이 형성되는 티타늄 박판(Ti-Grid)(20) 구조물로 구성된다.As shown in FIG. 2, the first electrode part 100 includes a titanium dioxide (TiO 2 ) nanotube layer 40 on which the dye 30 is adsorbed, and the titanium dioxide nanotube layer 40. It is composed of a titanium thin plate (Ti-Grid) structure 20 is formed in contact with a plurality of pores (21).

상기 티타늄 박판 구조물(20)은, 도 2의 부분확대도 및 도 3에서와 같이, 다수 천공된 기공(21)으로 인하여 전해질이 통과할 수 있는 박판의 구조이면 충분하다.The titanium thin plate structure 20, as shown in the partial enlarged view of Figure 2 and 3, it is sufficient if the structure of the thin plate through which the electrolyte can pass through due to a number of perforations 21.

특히, 도 3에서 보이는 것과 같이, 상기 티타늄 박판 구조물(20)은 10㎛ 내 지 20㎛의 두께로 구성되고, 이에 형성되는 각 기공(21)의 직경은 0.6mm 내지 0.4mm 및 전체 면적의 기공율은 50%로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.In particular, as shown in Figure 3, the titanium thin plate structure 20 is composed of a thickness of 10 ㎛ to 20 ㎛, the diameter of each of the pores 21 formed therein is 0.6mm to 0.4mm and porosity of the total area It is desirable to form 50% silver.

다음으로, 상기 이산화 티타늄 나노튜브층(40)은, 티타늄 박판 구조물(20)의 일면(상기 투명유리기판(10)의 내측향으로)에 접하도록 형성되도록 한다. 특히, 본 발명에서는 상기 이산화 티타늄 나노튜브층(40)을 티타늄 박판 구조물(20)의 일면에서 생성(형성)되도록 구성한다.Next, the titanium dioxide nanotube layer 40 is formed to be in contact with one surface (toward the inner side of the transparent glass substrate 10) of the titanium thin plate structure 20. In particular, in the present invention, the titanium dioxide nanotube layer 40 is configured to be formed (formed) on one surface of the titanium thin plate structure 20.

이를 위하여 티타늄 박판 구조물(20)을 부분 양극산화(anodizing)법을 사용하여, 그 일면측에 100㎛ 내지 200㎛의 두께로 상기 이산화 티타늄 나노튜브층(40)을 형성시키는 것이 바람직하다. 상기 양극산화(anodizing)법은 공지된 기술을 사용하면 충분하되, 사용되는 전해질 용액은 ethylene glycol(EG) 용액에 미량의 H2O, NH4F를 첨가하여 제조된 용액을 사용하도록 한다.To this end, it is preferable to form the titanium dioxide nanotube layer 40 with a thickness of 100 μm to 200 μm on one surface side of the titanium thin plate structure 20 using a partial anodizing method. The anodizing method is sufficient to use a known technique, the electrolyte solution used is ethylene glycol (EG) solution Use a solution prepared by adding trace amounts of H 2 O, NH 4 F.

따라서, 도 4에서 보이는 것과 같은 본 발명에서의 상기 이산화 티타늄 나노튜브층(40)은 종래의 염료형 태양전지를 구성하는 구성요소 중 'n형 반도체'를 대체하도록 구성된다.Therefore, the titanium dioxide nanotube layer 40 in the present invention as shown in Figure 4 is configured to replace the 'n-type semiconductor' of the components constituting the conventional dye-type solar cell.

다음으로, 상기 제 1전극부(100)와 대향되며 백금을 증착시킨 촉매층(210)을 포함하는 제 2전극부(200)가 형성되며, 상기 두 전극부 사이(100, 200)에 충진되는 전해질층(400)으로 구성되도록 한다.Next, a second electrode part 200 is formed to face the first electrode part 100 and includes a catalyst layer 210 on which platinum is deposited, and an electrolyte filled between the two electrode parts 100 and 200. Layer 400.

상기의 제 2전극부(200) 및 전해질층(400)은 공지된 관련 기술에 의한 구성 이면 충분하므로, 보다 나은 에너지 변환 효율을 위하여 촉매 작용이 우수한 백금 박막을 사용하는 것이 바람직하되 상기 백금과 특성이 비슷한 팔라듐, 은, 금 등의 귀금속과 카본 블랙, 그라파이트와 같은 탄소계 전극도 사용할 수 있음은 물론이다. 그리고 상기 전해질층(400)은 통상의 레독스 쌍(I-/I3 -)을 포함하는 전해액으로 구성되면 충분하다.Since the second electrode part 200 and the electrolyte layer 400 may have a configuration according to a known related art, it is preferable to use a platinum thin film having excellent catalytic action for better energy conversion efficiency. Of course, similar precious metals such as palladium, silver and gold, and carbon-based electrodes such as carbon black and graphite can also be used. In addition, the electrolyte layer 400 may be formed of an electrolyte solution containing a conventional redox pair (I − / I 3 − ).

한편, 도 2에서 보이는 도번 a는 통상의 태양전지에 마련되는 실링 및 패킹징을 위한 구성을 도시한 것이다.On the other hand, FIG. 2 shown in FIG. 2 shows a configuration for sealing and packing provided in a conventional solar cell.

본 발명 따른 염료 감응형 태양전지는, 종래의 전극(음극)과 광흡수층(FTO)을 일체로 구성한 제 1전극(100)을 제공함으로 보다 나은 광전변환 효율을 기대할 수 있다. 그리고 종래의 고가의 투명도전성막인 FTO를 우수한 전기전도도를 가지는 티타늄 박판 구조물(20)로 대체하되 낮은 제조단가로 인한 효과 또한 기대할 수 있다.Dye-sensitized solar cell according to the present invention, by providing a first electrode 100 composed of a conventional electrode (cathode) and the light absorption layer (FTO) integrally can be expected to better photoelectric conversion efficiency. And while replacing the conventional transparent transparent conductive film FTO with a titanium thin plate structure 20 having excellent electrical conductivity can be expected due to the low manufacturing cost.

한편, 첨부된 도 5은 본 발명에 따른 태양전지의 효율을 보여주는 것으로서, 공지된 것과 같이 태양전지의 효율을 특징 지워주는 주요 변수로는 open-circuit voltage(Voc), short-circuit current(Jsc), 그리고 fill factor(FF) 등이 있다. 태양전지의 효율값(η)은 ImaxVmax/Pin 또는 IscVocFF/Pin로 표시되므로 도 5의 그래프에 보여지는 주요 변수들의 의하여 효율값(efficiency)을 구하면 아래의 표 1과 같다.On the other hand, Figure 5 is attached to show the efficiency of the solar cell according to the present invention, the main variables that characterize the efficiency of the solar cell as known, open-circuit voltage (Voc), short-circuit current (Jsc) , And fill factor (FF). Since the efficiency value η of the solar cell is expressed as ImaxVmax / Pin or IscVocFF / Pin, the efficiency value (efficiency) is obtained by the main variables shown in the graph of FIG.

Figure 112008046857743-pat00001
Figure 112008046857743-pat00001

상기에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시한 예를 위주로 상술하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 각 구성요소는 동일한 목적 및 효과의 달성을 위하여 본 발명의 기술적 범위 내에서 변경 또는 수정될 수 있을 것이다.Although the above has been described above with reference to a preferred embodiment according to the present invention, the technical idea of the present invention is not limited thereto, and each component of the present invention is changed or modified within the technical scope of the present invention for achieving the same object and effect. Could be.

도 1은 종래의 염료 감응형 태양전지의 개략적 구조를 보여주는 단면 구성도.1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a conventional dye-sensitized solar cell.

도 2는 본 발명에 의한 염료 감응형 태양전지의 개략적 구조를 보여주는 단면 구성도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a dye-sensitized solar cell according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 티타늄 박판 구조물의 구성도.Figure 3 is a schematic diagram of a thin titanium plate structure according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 이산화 티타늄 나노튜브층의 일 실시예를 보여주는 사진도이다.Figure 4 is a photograph showing an embodiment of a titanium dioxide nanotube layer according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 태양전지의 효율을 보여주는 그래프.5 is a graph showing the efficiency of the solar cell according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호** Symbols for the main parts of the drawings *

10 : 투명유리기판 20 : 티타늄 박판 구조물10: transparent glass substrate 20: titanium thin plate structure

30 : 염료 40 : 이산화 티타늄 나노튜브층30 Dye 40 Titanium Dioxide Nanotube Layer

100 : 제 1전극부 200 : 제 2전극부100: first electrode portion 200: second electrode portion

110 : 투명 전도성 산화막 210 : 백금의 촉매층110: transparent conductive oxide film 210: platinum catalyst layer

400 : 전해질층400: electrolyte layer

Claims (3)

염료 감응형 태양전지를 구성함에 있어서,In constructing a dye-sensitized solar cell, 투명유리기판과;A transparent glass substrate; 염료가 흡착되어 있는 이산화 티타늄(TiO2) 나노튜브(Nanotube)층과, 상기 이산화 티타늄 나노튜브층에 접하며 다수의 기공이 형성되는 티타늄 박판(Ti-Grid) 구조물로 구성되어, 상기 투명유리기판의 일면에 근접하는 제 1전극부와;It is composed of a titanium dioxide (TiO 2 ) nanotube layer on which dye is adsorbed, and a titanium thin-film (Ti-Grid) structure in which a plurality of pores are formed in contact with the titanium dioxide nanotube layer. A first electrode unit adjacent to one surface; 상기 제 1전극부와 대향되며 백금을 증착시킨 촉매층을 포함하는 제 2전극부와;A second electrode part facing the first electrode part and including a catalyst layer on which platinum is deposited; 상기 두 전극부 사이에 충진되는 전해질층;으로 구성되고,And an electrolyte layer filled between the two electrode parts. 상기 이산화 티타늄 나노튜브층은, 상기 티타늄 박판 구조물을 부분 양극산화(anodizing)시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 염료 감응형 태양전지.The titanium dioxide nanotube layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that formed by partially anodizing the titanium sheet structure. 제 1항에 있어서, 상기 티타늄 박판 구조물은,According to claim 1, The titanium sheet structure, 10㎛ 내지 20㎛의 두께로 구성되고, 이에 형성되는 각 기공의 직경은 0.6mm 내지 0.4mm 및 전체 면적의 기공율은 50%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 염료 감응형 태양전지.A dye-sensitized solar cell, comprising a thickness of 10 μm to 20 μm, wherein the pores formed thereon have a diameter of 0.6 mm to 0.4 mm and a porosity of 50% of the total area. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 이산화 티타늄 나노튜브층은, 상기 티타늄 박판 구조물의 일면측에 100㎛ 내지 200㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 염료 감응형 태양전지.The dye-sensitized solar cell of claim 1 or 2, wherein the titanium dioxide nanotube layer is formed on one surface side of the titanium thin plate structure to have a thickness of 100 µm to 200 µm.
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