KR101062702B1 - Attachment method of semiconductor electrode and counter electrode of dye-sensitized solar cell - Google Patents

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Abstract

본 발명은 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for attaching a semiconductor electrode and a counter electrode of a dye-sensitized solar cell.

본 발명은, 제1투명기판 상에 제1전도성투명막을 형성하는 단계와, 상기 제1전도성투명막 상에 다공질막을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 전극 형성 단계; 제2투명기판 상에 제2전도성투명막을 형성하는 단계와, 상기 제2전도성투명막 상에 전도층을 형성하는 단계를 포함하는 상대 전극 형성 단계; 페이스트 상태의 실런트(sealant)에 초음파 진동을 가하면서 상기 실런트를 반도체 전극과 상대 전극 사이에 삽입하는 실런트 삽입 단계; 및 상기 실런트 삽입 단계를 거친 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극을 열을 가하면서 가압하는 열가압 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법을 제공한다.The present invention provides a semiconductor electrode forming step comprising forming a first conductive transparent film on a first transparent substrate, and forming a porous film on the first conductive transparent film; Forming a second conductive transparent film on the second transparent substrate, and forming a conductive layer on the second conductive transparent film; A sealant insertion step of inserting the sealant between the semiconductor electrode and the counter electrode while applying an ultrasonic vibration to the sealant in a paste state; And a heat pressurizing step of applying pressure to the semiconductor electrode and the counter electrode after the sealant insertion step, while applying heat to the semiconductor electrode and the counter electrode of the dye-sensitized solar cell.

본 발명에 의하면, 염료감응형 태양전지의 장기 안정성 내지 수명을 향상시킬 수 있는 효과가 발생한다. According to the present invention, the effect that can improve the long-term stability or life of the dye-sensitized solar cell occurs.

염료감응형 태양전지, 반도체 전극, 상대 전극, 실런트(sealant), 초음파 진동 Dye-Sensitized Solar Cell, Semiconductor Electrode, Counter Electrode, Sealant, Ultrasonic Vibration

Description

염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법{Method for combining semiconductor electrode with counter electrode of dye-sensitized solar cell}Method of combining semiconductor electrode and counter electrode of dye-sensitized solar cell

본 발명은 광전기화학적 작동원리에 의해 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 염료감응형 태양전지에 포함된 두 개의 전극, 즉 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 두 전극 사이에 위치하는 액체 전해질의 누액현상을 장기적으로 방지할 수 있는 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of attaching two electrodes, ie, a semiconductor electrode and a counter electrode, included in a dye-sensitized solar cell that converts solar energy into electrical energy by a photoelectrochemical operation principle, and more particularly, between the two electrodes. The present invention relates to a method for attaching a semiconductor electrode and a counter electrode, which can prevent leakage of a liquid electrolyte located in the long term.

태양광을 전기에너지로 변환하는 광전변환소자인 태양전지는 다른 에너지원과 달리 무한하고 환경친화적이므로 시간이 갈수록 그 중요성이 더해가고 있다. Unlike other energy sources, solar cells, which are photovoltaic devices that convert sunlight into electrical energy, are endless and environmentally friendly, and their importance is increasing over time.

종래의 태양전지는 단결정 또는 다결정의 실리콘 태양전지가 많이 사용되어 왔다. 그러나 실리콘 태양전지는 제조시에 대형의 고가 장비가 사용되고 원료 가격이 고가이어서 제조비용이 높고, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 변환 효율 을 개선하는데도 한계가 있어 새로운 대안이 모색되었다.Conventional solar cells have been used a large number of monocrystalline or polycrystalline silicon solar cells. However, silicon solar cells have a large manufacturing cost, high raw material prices, high manufacturing costs, and limitations in improving the conversion efficiency of converting solar energy into electrical energy.

실리콘 태양전지의 대안으로 저가로 제조할 수 있는 유기재료를 사용한 태양전지에 대한 관심이 집중되고 있는데, 특히 제조비용이 매우 저렴한 염료감응형 태양전지가 많은 주목을 받고 있다. 이하, 상기 염료감응형 태양전지의 일반적인 구조를 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 염료감응형 태양전지의 일반적인 구조를 설명하기 위한 단면도이다.As an alternative to silicon solar cells, attention has been focused on solar cells using organic materials which can be manufactured at low cost. In particular, dye-sensitized solar cells having a very low manufacturing cost have attracted much attention. Hereinafter, the general structure of the dye-sensitized solar cell will be described with reference to FIG. 1. 1 is a cross-sectional view illustrating a general structure of a dye-sensitized solar cell.

일반적으로 염료감응형 태양전지는 반도체 전극(10), 상대 전극(50) 및 상기 두 전극 사이의 공간에 채워진 산화환원용 액체 전해질(90)을 포함한다. 상기 반도체 전극(10)은 투명 기판(14)과, 상기 투명 기판(14)의 상면에 부착된 전도성 투명막(16)과, 상기 전도성 투명막(16)의 상면에 부착된 다공질막(12)을 포함한다. 상기 전도성 투명막(16)의 표면은 상기 다공질막(12)과의 접촉 면적이 증가하도록 거칠게 형성되고, 상기 다공질막(12)은 광감응 염료가 흡착된 금속 산화물 나노입자로 이루어진다.In general, the dye-sensitized solar cell includes a semiconductor electrode 10, a counter electrode 50 and a redox liquid electrolyte 90 filled in the space between the two electrodes. The semiconductor electrode 10 includes a transparent substrate 14, a conductive transparent film 16 attached to an upper surface of the transparent substrate 14, and a porous film 12 attached to an upper surface of the conductive transparent film 16. It includes. The surface of the conductive transparent film 16 is roughened so as to increase the contact area with the porous film 12, the porous film 12 is made of metal oxide nanoparticles to which the photosensitive dye is adsorbed.

한편, 상기 상대 전극(50)은 투명 기판(52)과, 상기 투명 기판(54)의 하면에 부착되고 표면이 거칠게 형성된 전도성 투명막(54)과, 상기 전도성 투명막(54)의 하면에 부착되고 백금 등과 같은 전도성 금속 또는 탄소나노튜브(CNT) 등과 같은 전도성 고분자로 이루어진 전도층(56)을 포함한다. 상기 전도층(56)은 표면이 매끄러운 투명 기판(52)에 견고하게 부착될 수 없다. 따라서, 상기 전도층(56)의 견고한 부착이 보장될 수 있도록 상기 투명 기판(52)의 하면에 표면이 거친 상기 전도성 투명막(54)을 부착하고, 그 하면에 상기 전도층(56)을 부착한다. On the other hand, the counter electrode 50 is attached to the transparent substrate 52, the conductive transparent film 54 formed on the lower surface of the transparent substrate 54, the surface is roughened, and the lower surface of the conductive transparent film 54 And a conductive layer 56 made of a conductive metal such as platinum or carbon nanotube (CNT). The conductive layer 56 may not be firmly attached to the transparent substrate 52 having a smooth surface. Accordingly, the conductive transparent film 54 having a rough surface is attached to the lower surface of the transparent substrate 52, and the conductive layer 56 is attached to the lower surface of the transparent substrate 52 so as to ensure firm attachment of the conductive layer 56. do.

상기 액체 전해질(90)은 상기 반도체 전극(10)과 상대 전극(50) 사이에 설치된 격벽(92)에 의해 밀폐된다. 상기 격벽(92)은 열가소성 수지, 열경화성 수지 등으로 이루어진다.The liquid electrolyte 90 is sealed by the partition wall 92 provided between the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50. The partition wall 92 is made of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or the like.

이와 같이 형성된 염료감응형 태양전지에 태양광이 입사되면 광양자는 먼저 상기 광감응 염료에 흡수되고, 이로 인해 상기 광감응 염료는 여기상태로 변화하면서 전자를 상기 다공질막(12)의 전도대(conduction band)로 보낸다. 상기 전도대로 이동한 상기 전자는 상기 전도성 투명막(16)으로 이동한 후 외부회로를 거쳐 상기 전도층(56)으로 유입된다. 상기 액체 전해질(90)은 산화, 환원 반응을 통해 상기 전도층(56)으로부터 전자를 받아 상기 광감응 염료로 전달한다. When sunlight is incident on the dye-sensitized solar cell formed as described above, photons are first absorbed by the photosensitive dye, whereby the photosensitive dye changes into an excited state, thereby transferring electrons to the conduction band of the porous membrane 12. Send to). The electrons moved to the conductive band move to the conductive transparent film 16 and then flow into the conductive layer 56 through an external circuit. The liquid electrolyte 90 receives electrons from the conductive layer 56 through oxidation and reduction reactions and transfers the electrons to the photosensitive dye.

상기 염료감응형 태양전지의 제조 시, 상기 격벽(92)은 고체 상태 또는 페이스트 상태의 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 상기 반도체 전극(10)과 상대 전극(50) 사이에 위치시킨 후, 상기 양 전극(10)(50)을 열가압(heat pressing)함으로써 형성된다. 이와 같은 경우, 상기 열가소성 수지 또는 열경화성 수지가 녹으면서 상기 전도성 투명막(16)(54)의 거친 표면을 어느 정도 채울 수는 있으나 완전하게 채우지는 못한다. 따라서, 상기 염료감응형 태양전지를 장기간 사용하는 경우 상기 액체 전해질(90)이 누액되는 현상이 발생하는 문제가 있다.In the manufacture of the dye-sensitized solar cell, the partition wall 92 is a thermoplastic or thermosetting resin in a solid state or a paste state between the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50, and then the positive electrode ( 10) 50 is formed by heat pressing. In this case, while the thermoplastic resin or the thermosetting resin is melted, the rough surfaces of the conductive transparent films 16 and 54 may be partially filled, but not completely filled. Therefore, when the dye-sensitized solar cell is used for a long time, the liquid electrolyte 90 may leak.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 장기간 사용하더라도 액체 전해질의 누액 현상을 방지할 수 있는 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법을 제공하는 것을 목적으로 삼고 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a method for attaching a semiconductor electrode and a counter electrode of a dye-sensitized solar cell that can prevent leakage of a liquid electrolyte even when used for a long time.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 제1투명기판 상에 제1전도성투명막을 형성하는 단계와, 상기 제1전도성투명막 상에 다공질막을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 전극 형성 단계; 제2투명기판 상에 제2전도성투명막을 형성하는 단계와, 상기 제2전도성투명막 상에 전도층을 형성하는 단계를 포함하는 상대 전극 형성 단계; 페이스트 상태의 실런트(sealant)에 초음파 진동을 가하면서 상기 실런트를 반도체 전극과 상대 전극 사이에 삽입하는 실런트 삽입 단계; 및 상기 실런트 삽입 단계를 거친 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극을 열을 가하면서 가압하는 열가압 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor electrode forming step comprising: forming a first conductive transparent film on a first transparent substrate, and forming a porous film on the first conductive transparent film; Forming a second conductive transparent film on the second transparent substrate, and forming a conductive layer on the second conductive transparent film; A sealant insertion step of inserting the sealant between the semiconductor electrode and the counter electrode while applying an ultrasonic vibration to the sealant in a paste state; And a heat pressurizing step of applying pressure to the semiconductor electrode and the counter electrode after the sealant insertion step, while applying heat to the semiconductor electrode and the counter electrode of the dye-sensitized solar cell.

바람직하게 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극이 플렉서블(flexible)하지 않은 경우 상기 실런트 삽입 단계는, 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극이 일정한 간격으로 이격되도록 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극을 나열시키는 단계; 및 나열된 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극 간의 이격 공간에 초음파 진동이 가해 지는 실런트를 삽입하는 단계;를 포함한다. Preferably, when the semiconductor electrode and the counter electrode are not flexible, the sealant inserting step may include: arranging the semiconductor electrode and the counter electrode such that the semiconductor electrode and the counter electrode are spaced at regular intervals; And inserting a sealant to which ultrasonic vibration is applied to the spaced space between the semiconductor electrode and the counter electrode.

이때, 상기 열가압 단계는, 상기 반도체 전극의 표면 및 상기 상대 전극의 표면과 각각 접촉한 상태로 회전하고, 회전시 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극을 열을 가하면서 가압하며, 회전시 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극에 초음파 진동을 가하는 한 쌍의 롤러에 의해 수행되는 것이 더욱 바람직하다. In this case, the thermal pressing step may rotate in contact with the surface of the semiconductor electrode and the surface of the counter electrode, respectively, and press the semiconductor electrode and the counter electrode while applying heat while rotating the semiconductor electrode. And a pair of rollers that apply ultrasonic vibration to the counter electrode.

한편, 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극이 플렉서블(flexible)한 경우, 상기 열가압 단계는, 상기 반도체 전극의 표면 및 상기 상대 전극의 표면과 각각 접촉한 상태로 회전하고, 회전시 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극을 열을 가하면서 가압하는 한 쌍의 롤러에 의해 수행되고, 상기 실런트 삽입단계는 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극이 상기 한 쌍의 롤러 사이를 통과하기 직전에 수행되는 것이 바람직하다. On the other hand, when the semiconductor electrode and the counter electrode is flexible (flexible), the thermal pressing step is rotated in contact with the surface of the semiconductor electrode and the surface of the counter electrode, respectively, during the rotation and the semiconductor electrode and the It is preferable that the pair of rollers pressurize the counter electrode while applying heat, and the sealant insertion step is performed immediately before the semiconductor electrode and the counter electrode pass between the pair of rollers.

이때, 상기 한 쌍의 롤러는 회전시 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극에 초음파 진동을 가할 수 있도록 구비되는 것이 더욱 바람직하다. In this case, the pair of rollers is more preferably provided to apply ultrasonic vibration to the semiconductor electrode and the counter electrode during rotation.

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본 발명에 의하면, 격벽을 형성하는 실런트가 전도성투명막의 거친 표면을 종래에 비해 더욱 완전하게 채울 수 있기 때문에 염료감응형 태양전지가 장기간 사용되더라도 액체 전해질이 격벽과 전도성투명막의 접촉부위를 통해 누액되는 현상을 확실하게 방지할 수 있는 효과, 즉 염료감응형 태양전지의 장기 안정성 내지 수명을 향상시킬 수 있는 효과가 발생한다. According to the present invention, since the sealant forming the partition can more completely fill the rough surface of the conductive transparent film than in the related art, even when the dye-sensitized solar cell is used for a long time, the liquid electrolyte leaks through the contact portion between the partition and the conductive transparent film. The effect which can reliably prevent a phenomenon, ie, the effect which can improve long-term stability or lifetime of a dye-sensitized solar cell, arises.

이하, 본 발명에 따른 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of a method for attaching a semiconductor electrode and a counter electrode of a dye-sensitized solar cell according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법의 일실시예를 개념적으로 도시한 공정도이고, 도 3은 반도체 전극과 상대 전극이 플렉서블하지 않은 경우 도 2에 도시된 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법의 실런트 삽입 단계 및 열가압 단계를 개념적으로 도시한 공정도이고, 도 4는 도 3에 도시된 열가압 단계의 변형예를 개념적으로 도시한 공정도이고, 도 5는 반도체 전극과 상대 전극이 플렉서블한 경우 도 2에 도시된 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법의 실런트 삽입 단계 및 열가압 단계를 개념적으로 도시한 공정도이다.FIG. 2 is a process diagram conceptually illustrating an embodiment of a method of attaching a semiconductor electrode and a counter electrode of the dye-sensitized solar cell according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram of FIG. 2 when the semiconductor electrode and the counter electrode are not flexible. 4 is a process diagram conceptually illustrating a sealant insertion step and a thermal pressing step of a method of attaching a semiconductor electrode and a counter electrode of a dye-sensitized solar cell, and FIG. 4 conceptually illustrates a modification of the thermal pressing step shown in FIG. 3. FIG. 5 is a process diagram conceptually illustrating a sealant insertion step and a thermal pressing step of a method of attaching a semiconductor electrode and a counter electrode of the dye-sensitized solar cell shown in FIG. 2 when the semiconductor electrode and the counter electrode are flexible.

본 발명에 따른 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법은 도 2에 도시된 바와 같이 반도체 전극 형성 단계(S10)와, 상대 전극 형성 단계(S20)와, 상기 반도체 전극과 상대 전극을 부착하는 단계(S30)를 포함한다.A method of attaching a semiconductor electrode and a counter electrode of the dye-sensitized solar cell according to the present invention may include forming a semiconductor electrode (S10), forming a counter electrode (S20), and the semiconductor electrode and a counter electrode as illustrated in FIG. 2. Attaching step (S30).

상기 반도체 전극 형성 단계(S10)는 제1투명기판(14) 상에 제1전도성투명막(16)을 형성하는 단계(S10-1)와, 상기 제1전도성투명막(16) 상에 다공질막(12)을 형성하는 단계(S10-2)를 포함한다. The semiconductor electrode forming step S10 may include forming a first conductive transparent film 16 on the first transparent substrate 14 (S10-1) and a porous film on the first conductive transparent film 16. (12) forming a step (S10-2).

상기 제1투명기판(14)은 소다라임 글래스, 보로 실리케이트 글래스 등의 투명유리기판 또는 PET,PEN, PC, PP, PI, TAC 등의 투명플라스틱기판으로 이루어지고, 상기 제1전도성투명막(16)은 주석 도핑 산화인듐(ITO), 불소 도핑 산화주 석(FTO), 산화아연(ZnO), 안티몬 도핑 산화주석(ATO), 산화주석(TO) 등으로 이루어진다. 상기 단계(S10-1)는 상기 제1투명기판(14)에 상기 제1전도성투명막(16)을 스퍼터링(sputtering), 화학기상증착(CVD), 스프레이 열분해 증착(SPD) 등의 방법으로 코팅함으로써 수행된다.The first transparent substrate 14 is made of a transparent glass substrate such as soda-lime glass, borosilicate glass, or a transparent plastic substrate such as PET, PEN, PC, PP, PI, TAC, and the like. ) Is composed of tin-doped indium oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), zinc oxide (ZnO), antimony-doped tin oxide (ATO), tin oxide (TO), and the like. In the step S10-1, the first conductive transparent film 16 is coated on the first transparent substrate 14 by sputtering, chemical vapor deposition (CVD), spray pyrolysis deposition (SPD), or the like. Is performed.

상기 단계(S10-2)는 금속산화물(예컨대, 티타니아)의 나노입자가 분산된 페이스트를 상기 제1전도성투명막(16) 상에 닥터 블레이드법, 스크린 프린트 등의 방법으로 도포한 후 열처리함으로써 수행된다. 상기 다공질막(12)의 나노입자 표면에 흡착된 광감응 염료는 가사광을 흡수할 수 있도록 Al, Pt, Pd, Eu, Pb, Ir 등의 금속 복합체 형태의 화합물 또는 Ru 복합체 등의 물질로 이루어진다.The step (S10-2) is performed by applying a paste in which nanoparticles of a metal oxide (eg, titania) is dispersed on the first conductive transparent film 16 by a method such as a doctor blade method or a screen print and then heat-treating the same. do. The photosensitive dye adsorbed on the surface of the nanoparticles of the porous membrane 12 is made of a compound of a metal complex such as Al, Pt, Pd, Eu, Pb, Ir, or a material such as Ru composite to absorb the house light. .

상기 상대 전극 형성 단계(S20)는 제2투명기판(52) 상에 제2전도성투명막(54)을 형성하는 단계(S20-1)와, 상기 제2전도성투명막(54) 상에 전도층(56)을 형성하는 단계(S20-2)를 포함한다. The counter electrode forming step S20 may include forming a second conductive transparent film 54 on the second transparent substrate 52 (S20-1) and a conductive layer on the second conductive transparent film 54. And forming 56 (S20-2).

상기 제2투명기판(52)은 소다라임 글래스, 보로 실리케이트 글래스 등의 투명유리기판 또는 PET,PEN, PC, PP, PI, TAC 등의 투명플라스틱기판으로 이루어지고, 상기 제2전도성투명막(54)은 주석 도핑 산화인듐(ITO), 불소 도핑 산화주석(FTO), 산화아연(ZnO), 안티몬 도핑 산화주석(ATO), 산화주석(TO) 등으로 이루어진다. 상기 단계(S20-1)는 상기 제2투명기판(52)에 상기 제2전도성투명막(54)을 스퍼터링(sputtering), 화학기상증착(CVD), 스프레이 열분해 증착(SPD) 등의 방법으로 코팅함으로써 수행된다.The second transparent substrate 52 is made of a transparent glass substrate such as soda-lime glass, borosilicate glass, or a transparent plastic substrate such as PET, PEN, PC, PP, PI, TAC, and the second conductive transparent film 54 ) Is composed of tin-doped indium oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), zinc oxide (ZnO), antimony-doped tin oxide (ATO), tin oxide (TO), and the like. In the step S20-1, the second conductive transparent film 54 is coated on the second transparent substrate 52 by sputtering, chemical vapor deposition (CVD), spray pyrolysis deposition (SPD), or the like. Is performed.

상기 전도층(56)은 백금(Pt) 등과 같은 전도성 금속 또는 탄소나노튜브(CNT) 등과 같은 전도성 고분자로 이루어지고, 상기 단계(S20-2)는 상기 전도성 금속 또는 전도성 고분자를 전해도금, 스퍼터링 등과 같은 방법으로 상기 제2전도성투명막(54) 상에 도포한 후 열처리함으로써 수행된다.The conductive layer 56 is made of a conductive metal such as platinum (Pt) or a conductive polymer such as carbon nanotube (CNT), and the step (S20-2) is performed by electroplating, sputtering, etc. In the same manner, the coating is performed on the second conductive transparent film 54 and then heat treated.

상기 단계(30)는 실런트 삽입 단계와, 열가압 단계를 포함한다. 상기 실런트 삽입 단계에서는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로 이루어진 실런트(sealant)가 페이스트 상태로 반도체 전극(10)과 상대 전극(50) 사이에 삽입된다. 이때, 상기 실런트에는 초음파 진동이 가해지게 되는데, 이로 인해 상기 실런트가 상기 제1 및 제2전도성투명막(16)(54)의 거친 표면을 종래에 비해 더욱 확실하게 채울 수 있게 된다. 상기 열가압 단계에서는 상기 실런트 삽입 단계를 거친 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50)을 열을 가하면서 가압한다. 이와 같은 경우, 상기 페이스트 상태의 실런트가 더욱 액화되면서 상기 실런트 삽입 단계에서 미쳐 채워지지 않은 부분을 완전하게 채우게 된다. The step 30 includes a sealant inserting step and a thermal pressing step. In the sealant insertion step, a sealant made of a thermoplastic resin or a thermosetting resin is inserted between the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 in a paste state. In this case, ultrasonic vibration is applied to the sealant, which enables the sealant to more reliably fill the rough surfaces of the first and second conductive transparent films 16 and 54 than in the prior art. In the thermal pressing step, the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 which have undergone the sealant insertion step are pressed while applying heat. In this case, the sealant in the paste state is further liquefied to completely fill the unfilled portion in the sealant insertion step.

위와 같은 실런트 삽입 단계와 열가압 단계는 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50)이 플렉서블(flexible) 기판인지 여부에 따라 상이한 공정으로 수행될 수 있다. 따라서, 이하에서는 상기 실런트 삽입 단계와 상기 열가압 단계를 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50)이 플렉서블한 경우와 그렇지 않은 경우로 나누어 보다 구체적으로 설명한다.The sealant inserting step and the thermal pressing step as described above may be performed in different processes depending on whether the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 are a flexible substrate. Therefore, hereinafter, the sealant insertion step and the thermal pressing step will be described in more detail by dividing the case where the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 are flexible or not.

상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50)이 플렉서블(flexible)하지 않은 경우, 상기 실런트 삽입 단계는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50)이 일정한 간격으로 이격되도록 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50)을 나열시키는 단계(S30-1)와, 나열된 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50) 간의 이격 공간에 초음파 진동이 가해지는 실런트(91)를 삽입하는 단계(S30-2)를 포함한다. When the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 are not flexible, the sealant inserting step may be performed by the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 at regular intervals, as shown in FIG. 3. Arranging the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 so as to be spaced apart from each other (S30-1), and ultrasonic vibration is applied to the spaced space between the listed semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50. Inserting the sealant 91 (S30-2).

상기 단계(S30-1)에서는 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50)이 특정 장비에 의해 파지된 후 나열되고, 상기 단계(S30-2)에서는 내부에 페이스트 상태의 실런트(91)를 수용하고 있는 초음파 진동자(Ultra Sonic Vibrator)(94)가 상기 실런트(91)를 초음파 진동시키면서 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50) 사이로 삽입한다.In the step S30-1, the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 are arranged after being held by a specific device, and in the step S30-2, the sealant 91 in a paste state is provided inside. An accommodating ultrasonic vibrator 94 inserts the sealant 91 between the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 while ultrasonically vibrating the sealant 91.

상기 단계(S30-2)가 수행되고 나면, 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50)이 한 쌍의 가압판(96)에 의해 가압된다(S30-3). 이때, 상기 가압판(96)은 상기 반도체 전극(10) 및 상대 전극(50)을 가압함과 동시에 가열한다.After the step S30-2 is performed, the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 are pressed by the pair of pressure plates 96 (S30-3). At this time, the pressing plate 96 pressurizes and heats the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50.

앞서서는 상기 단계(S30-3)가 한 쌍의 가압판(96)에 의해 수행되었다. 그러나, 이와 상이하게 상기 단계(S30-3)는 도 4에 도시된 바와 같은 한 쌍의 롤러(98)에 의해 수행될 수 있다. 이때, 상기 한 쌍의 롤러(98)는 상기 반도체 전극(10)의 표면 및 상기 상대 전극(50)의 표면과 각각 접촉한 상태로 회전하고, 회전시 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50)에 열 및 압력을 가한다. Previously, the step (S30-3) was performed by a pair of pressure plate 96. However, differently, the step S30-3 may be performed by a pair of rollers 98 as shown in FIG. At this time, the pair of rollers 98 are rotated in contact with the surface of the semiconductor electrode 10 and the surface of the counter electrode 50, respectively, and during the rotation, the semiconductor electrode 10 and the counter electrode ( 50) heat and pressure.

여기서, 상기 한 쌍의 롤러(98)는 회전시 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50)에 초음파 진동을 가할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우, 상기 제1 및 제2전도성투명막(16)(54)의 거친 표면을 상기 실런트(91)로 더욱 완전하게 채울 수 있다. Here, the pair of rollers 98 are preferably provided to apply ultrasonic vibration to the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 during rotation. In such a case, the rough surfaces of the first and second conductive transparent films 16 and 54 may be more completely filled with the sealant 91.

한편, 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50)이 플렉서블(flexible)한 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이, 열가압 단계는 상기 반도체 전극(10)의 표면 및 상기 상대 전극(50)의 표면과 각각 접촉한 상태로 회전하는 한 쌍의 롤러(98)에 의해 수행되고, 실런트 삽입 단계는 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50)이 상기 한 쌍의 롤러(98) 사이를 통과하기 직전에 수행된다. 이와 같은 경우, 상기 실런트 삽입 단계와 상기 열가압 단계가 동시에 수행될 수 있기 때문에 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50)의 부착 고정이 비교적 간단하고, 상기 부착 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있게 된다.On the other hand, when the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 is flexible (flexible), as shown in FIG. 5, the thermal pressing step is a surface of the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50. Is performed by a pair of rollers 98 rotating in contact with the surface of each other, and the sealant inserting step is performed by the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 between the pair of rollers 98. It is performed just before passing. In this case, since the sealant inserting step and the thermal pressing step may be performed at the same time, the fixing and fixing of the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 are relatively simple, and the time required for the attaching process is shortened. You can do it.

상기 열가압 단계와 실런트 삽입 단계가 위와 같이 수행되는 경우, 상기 한 쌍의 롤러(98)는 회전시 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50)을 열을 가하면서 가압한다. 그리고, 상기 실런트 삽입 단계는 내부에 페이스트 상태의 실런트(91)를 수용하고 있는 초음파 진동자(Ultra Sonic Vibrator)(94)가 상기 실런트(91)를 초음파 진동시키면서 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50) 사이의 공간들로 삽입함으로써 수행된다. 상기 실런트(91)는 상기 공간들 중 상기 롤러(98)의 회전축과 평행하게 연장되는 두 공간 중 상기 롤러(98)에 먼저 삽입되는 제1공간에 최초로 삽입되고, 이후 상기 제1공간으로부터 상기 회전축과 수직하게 연장되는 제2 및 제3공간에 삽입되며, 마지막으로 상기 회전축과 평행하게 연장되는 두 공간 중 나머지 하나인 제4공간에 삽입된다. 상기 제2 및 제3공간에는 실런트(91)가 동시에 삽입된다.When the thermal pressing step and the sealant insertion step are performed as described above, the pair of rollers 98 pressurizes the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 while applying heat during rotation. In the inserting of the sealant, an ultrasonic vibrator 94 accommodating the sealant 91 in a paste state therein vibrates the sealant 91 with the semiconductor electrode 10 and the counter electrode. By inserting into the spaces between 50. The sealant 91 is first inserted into a first space first inserted into the roller 98 of two spaces extending in parallel with the rotation axis of the roller 98 among the spaces, and then the rotation axis from the first space. It is inserted into the second and third spaces extending perpendicular to and finally inserted into the fourth space, which is the other of the two spaces extending in parallel with the rotation axis. Sealants 91 are simultaneously inserted into the second and third spaces.

여기서, 상기 한 쌍의 롤러(98)는 회전시 상기 반도체 전극(10)과 상기 상대 전극(50)에 초음파 진동을 가할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우, 상기 제1 및 제2전도성투명막(16)(54)의 거친 표면을 상기 실런트(91)로 더욱 완전하게 채울 수 있다. Here, the pair of rollers 98 are preferably provided to apply ultrasonic vibration to the semiconductor electrode 10 and the counter electrode 50 during rotation. In such a case, the rough surfaces of the first and second conductive transparent films 16 and 54 may be more completely filled with the sealant 91.

도 1은 염료감응형 태양전지의 일반적인 구조를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a general structure of a dye-sensitized solar cell.

도 2는 본 발명에 따른 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법의 일실시예를 개념적으로 도시한 공정도이다.2 is a process diagram conceptually illustrating an embodiment of a method for attaching a semiconductor electrode and a counter electrode of a dye-sensitized solar cell according to the present invention.

도 3은 반도체 전극과 상대 전극이 플렉서블하지 않은 경우 도 2에 도시된 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법에 포함된 실런트 삽입 단계 및 열가압 단계를 개념적으로 도시한 공정도이다.3 is a process diagram conceptually illustrating a sealant insertion step and a thermal pressing step included in a method of attaching a semiconductor electrode and a counter electrode of the dye-sensitized solar cell shown in FIG. 2 when the semiconductor electrode and the counter electrode are not flexible.

도 4는 도 3에 도시된 열가압 단계의 변형예를 개념적으로 도시한 공정도이다.4 is a process diagram conceptually illustrating a modified example of the thermal pressing step illustrated in FIG. 3.

도 5는 반도체 전극과 상대 전극이 플렉서블한 경우 도 2에 도시된 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법에 포함된 실런트 삽입 단계 및 열가압 단계를 개념적으로 도시한 공정도이다.FIG. 5 is a process diagram conceptually illustrating a sealant insertion step and a thermal pressing step included in a method of attaching a semiconductor electrode and a counter electrode of the dye-sensitized solar cell shown in FIG. 2 when the semiconductor electrode and the counter electrode are flexible.

Claims (6)

삭제delete 제1투명기판의 제1전도성투명막 상에 다공질막을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 전극 형성 단계;A semiconductor electrode forming step comprising forming a porous film on the first conductive transparent film of the first transparent substrate; 제2투명기판의 제2전도성투명막 상에 전도층을 형성하는 단계를 포함하는 상대 전극 형성 단계;Forming a conductive layer on the second conductive transparent film of the second transparent substrate; 페이스트 상태의 실런트(sealant)에 초음파 진동을 가하면서 상기 실런트를 반도체 전극과 상대 전극 사이에 삽입하는 실런트 삽입 단계; 및A sealant insertion step of inserting the sealant between the semiconductor electrode and the counter electrode while applying an ultrasonic vibration to the sealant in a paste state; And 상기 실런트 삽입 단계를 거친 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극을 열을 가하면서 가압하는 열가압 단계;를 포함하되,And a heat pressurizing step of pressurizing the semiconductor electrode and the counter electrode after the sealant insertion step while applying heat. 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극이 플렉서블(flexible)하지 않은 경우 상기 실런트 삽입 단계는,When the semiconductor electrode and the counter electrode are not flexible, the sealant insertion step may include 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극이 일정한 간격으로 이격되도록 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극을 나열시키는 단계; 및Arranging the semiconductor electrode and the counter electrode such that the semiconductor electrode and the counter electrode are spaced at regular intervals; And 나열된 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극 간의 이격 공간에 초음파 진동이 가해지는 실런트를 삽입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법.And inserting a sealant to which ultrasonic vibration is applied to the spaced space between the semiconductor electrode and the counter electrode, which are listed. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 열가압 단계는, 상기 반도체 전극의 표면 및 상기 상대 전극의 표면과 각각 접촉한 상태로 회전하고, 회전시 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극을 열을 가하면서 가압하며, 회전시 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극에 초음파 진동을 가하는 한 쌍의 롤러에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법.The thermally pressurizing step may rotate while being in contact with the surface of the semiconductor electrode and the surface of the counter electrode, respectively, and press the semiconductor electrode and the counter electrode while applying heat while rotating the semiconductor electrode and the counter electrode during rotation. A method of attaching a semiconductor electrode and a counter electrode of a dye-sensitized solar cell, which is performed by a pair of rollers applying ultrasonic vibration to the counter electrode. 제1투명기판의 제1전도성투명막 상에 다공질막을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 전극 형성 단계;A semiconductor electrode forming step comprising forming a porous film on the first conductive transparent film of the first transparent substrate; 제2투명기판의 제2전도성투명막 상에 전도층을 형성하는 단계를 포함하는 상대 전극 형성 단계;Forming a conductive layer on the second conductive transparent film of the second transparent substrate; 페이스트 상태의 실런트(sealant)에 초음파 진동을 가하면서 상기 실런트를 반도체 전극과 상대 전극 사이에 삽입하는 실런트 삽입 단계; 및A sealant insertion step of inserting the sealant between the semiconductor electrode and the counter electrode while applying an ultrasonic vibration to the sealant in a paste state; And 상기 실런트 삽입 단계를 거친 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극을 열을 가하면서 가압하는 열가압 단계;를 포함하되,And a heat pressurizing step of pressurizing the semiconductor electrode and the counter electrode after the sealant insertion step while applying heat. 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극이 플렉서블(flexible)한 경우,In the case where the semiconductor electrode and the counter electrode are flexible, 상기 열가압 단계는, 상기 반도체 전극의 표면 및 상기 상대 전극의 표면과 각각 접촉한 상태로 회전하고, 회전시 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극을 열을 가하면서 가압하는 한 쌍의 롤러에 의해 수행되고,The thermal pressing step is performed by a pair of rollers that rotate in contact with the surface of the semiconductor electrode and the surface of the counter electrode, and pressurize the semiconductor electrode and the counter electrode while applying heat during rotation. , 상기 실런트 삽입단계는 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극이 상기 한 쌍의 롤러 사이를 통과하기 직전에 수행되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전극의 부착 방법.The sealant insertion step is a method of attaching the semiconductor electrode and the counter electrode of the dye-sensitized solar cell, characterized in that performed immediately before the semiconductor electrode and the counter electrode passes between the pair of rollers. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 한 쌍의 롤러는 회전시 상기 반도체 전극과 상기 상대 전극에 초음파 진동을 가하는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 반도체 전극과 상대 전 극의 부착 방법.And the pair of rollers apply ultrasonic vibrations to the semiconductor electrode and the counter electrode when the pair of rollers rotate. 삭제delete
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