KR101115607B1 - Light selective transmission solar cell - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 선택적 투과형 태양전지에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 광 선택적 투과형 태양전지는 상부전극과, 상기 상부전극에 대향되게 배치되는 하부전극과, 상기 상부전극과 하부전극의 사이에 개재되는 광흡수층을 포함하는 광 선택적 투과형 태양전지에 있어서, 상기 광흡수층은 입사하는 태양광 중 400nm 내지 500nm 범위의 파장을 가지는 태양광을 투과시키는 염료와 600nm 내지 700nm 범위의 파장을 가지는 태양광을 투과시키는 염료가 혼합되어 포함되는 다공성 막; 상기 다공성 막의 내부에 균일하게 분산되는 전해질;을 포함하며, 상기 염료들의 혼합비율을 조절함으로써 태양광의 투과율을 조절하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 태양광을 선택적으로 흡수, 투과함으로써 에너지 생성 및 식물생산성 향상을 동시에 도모할 수 있는 선택적 투과형 태양전지 및 이의 제조방법이 제공된다.The present invention relates to a light selective transmissive solar cell, wherein the light selective transmissive solar cell according to the present invention includes an upper electrode, a lower electrode disposed to face the upper electrode, and light interposed between the upper electrode and the lower electrode. In the light selective transmissive solar cell comprising an absorbing layer, the light absorbing layer is a dye for transmitting sunlight having a wavelength in the range of 400nm to 500nm of the incident sunlight and a dye having a wavelength in the range of 600nm to 700nm A porous membrane containing a mixture; An electrolyte that is uniformly dispersed in the porous membrane; and characterized in that to control the transmittance of sunlight by adjusting the mixing ratio of the dyes.
Thereby, a selective transmissive solar cell and a method for manufacturing the same are provided which can simultaneously achieve energy generation and plant productivity improvement by selectively absorbing and transmitting sunlight.

Description

광 선택적 투과형 태양전지{LIGHT SELECTIVE TRANSMISSION SOLAR CELL}Light selective transmissive solar cell {LIGHT SELECTIVE TRANSMISSION SOLAR CELL}

본 발명은 광 선택적 투과형 태양전지 및 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에너지 및 식물재배를 위한 광을 동시에 획득할 수 있는 광 선택적 투과형 태양전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light selective transmissive solar cell and a manufacturing method, and more particularly, to a light selective transmissive solar cell and a method for manufacturing the same that can simultaneously obtain light for energy and plant cultivation.

인류는 값싸고 이용이 손쉬운 화석연료를 주 에너지원으로 삼고 있다. 하지만, 감소하지 않는 소비량에 비하여 한정적인 매장량으로 인하여 연료 값은 급등을 거듭하고 있으며, 그마저도 조만간 고갈될 것으로 보인다. 이러한 에너지 고갈 문제와 이산화탄소 배출 문제에 대한 대책으로 태양에너지, 풍력, 수력등의 재생에너지에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그중에도 장소, 위치, 시간등에 큰 제약이 없는 태양전지가 각광을 받고 있다.Mankind has a cheap and easy-to-use fossil fuel as its main energy source. However, fuel prices are skyrocketing due to limited reserves compared to non-decreased consumption, which is expected to be exhausted soon. As a countermeasure against energy depletion and carbon dioxide emission, researches on renewable energy such as solar energy, wind power, and hydropower are being actively conducted. Among them, solar cells, which have no big restrictions in place, location, time, etc., are in the spotlight.

특히, 염료감응 태양전지는 p형과 n형 반도체의 접합을 사용하지 않고 전기화학적 원리에 의하여 전기를 생산하므로 이론 효율이 크고, 친환경적인 물질로 구성되어 있어 차세대 에너지원으로 주목받고 있다.In particular, since dye-sensitized solar cells produce electricity by electrochemical principles without using a junction between p-type and n-type semiconductors, they are attracting attention as next-generation energy sources because they are composed of environmentally friendly materials with high theoretical efficiency.

이러한 염료감응 태양전지는 친환경적이라는 장점으로 인하여 화원 등의 식물을 재배하는 장소에서 많이 이용되는 추세이며, 사용되는 염료에 따라서 다양한 채색이 가능하여 관상용 식물이 있는 식물원 등에서 천장에 부착되어 건물의 심미성을 부각시키기 위한 목적으로도 이용되고 있다.These dye-sensitized solar cells tend to be used in places where plants are grown, such as flower gardens, because of their eco-friendliness. It is also used for the purpose of highlighting.

그러나, 기존의 이러한 염료감응 태양전지는 광흡수율을 극대화하기 위하여 식물의 성장에 필수적인 파장을 포함하는 모든 파장대의 태양광을 흡수함으로써 식물 성장을 저해하기 때문에 식물의 생장이 필요한 곳의 천장의 전면에 사용되기는 어려움이 있었다.However, these conventional dye-sensitized solar cells inhibit the growth of plants by absorbing sunlight in all wavelengths, including wavelengths necessary for plant growth, in order to maximize the light absorption rate. It was difficult to use.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태양광을 선택적으로 투과시킴으로써 에너지 생산 및 식물재배를 동시에 효율적으로 할 수 있는 광 선택적 투과형 태양전지를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a light selective transmissive solar cell which can efficiently produce energy and plant cultivation simultaneously by selectively transmitting sunlight.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 상부전극과, 상기 상부전극에 대향되게 배치되는 하부전극과, 상기 상부전극과 하부전극의 사이에 개재되는 광흡수층을 포함하는 광 선택적 투과형 태양전지에 있어서, 상기 광흡수층은 입사하는 태양광 중 400nm 내지 500nm 범위의 파장을 가지는 태양광을 투과시키는 염료와 600nm 내지 700nm 범위의 파장을 가지는 태양광을 투과시키는 염료가 혼합되어 포함되는 다공성 막; 상기 다공성 막의 내부에 균일하게 분산되는 전해질;을 포함하며, 상기 염료들의 혼합비율을 조절함으로써 태양광의 투과율을 조절하는 것을 특징으로 하는 광 선택적 투과형 태양전지에 의해 달성된다.The object of the light selective transmissive solar cell includes an upper electrode, a lower electrode disposed to face the upper electrode, and a light absorption layer interposed between the upper electrode and the lower electrode according to the present invention. The light absorbing layer may include a porous membrane including a dye that transmits sunlight having a wavelength in a range of 400 nm to 500 nm and a dye that transmits sunlight having a wavelength in a range of 600 nm to 700 nm. It is achieved by a light selective transmission solar cell comprising a; and the electrolyte is uniformly dispersed in the porous membrane, characterized in that to control the transmittance of sunlight by adjusting the mixing ratio of the dyes.

또한, 상기 하부전극은 상기 광흡수층에서 투과된 파장의 태양광을 투과시켜 하방으로 전달하기 위하여 광투과성을 가질 수 있다.In addition, the lower electrode may have a light transmittance to transmit the solar light of the wavelength transmitted from the light absorption layer to transmit downward.

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또한, 상기 600nm 내지 700nm 범위의 파장을 가지는 태양광을 투과시키는 염료는 N3 염료 또는 N719 염료 중에 하나일 수 있다.In addition, the dye that transmits sunlight having a wavelength in the range of 600nm to 700nm may be one of N3 dyes or N719 dyes.

본 발명에 따르면, 태양광을 선택적으로 투과시킬 수 있는 광 선택적 투과형 태양전지가 제공된다.According to the present invention, there is provided a light selective transmission solar cell capable of selectively transmitting sunlight.

또한, 식물 광합성에 적합한 파장대의 태양광을 투과시킴으로써 식물의 원활한 생장을 도모할 수 있다.In addition, it is possible to achieve smooth growth of plants by transmitting sunlight in a wavelength band suitable for plant photosynthesis.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광 선택적 투과형 태양전지의 단면도이고,
도 2는 식물의 엽록소 a의 흡수 스펙트럼을 나타낸 그래프이고,
도 3은 식물의 엽록소 b의 흡수 스펙트럼을 나타낸 그래프이고,
도 4는 식물의 작용 스펙트럼을 나타낸 그래프이고,
도 5는 N719 염료의 흡수율을 나타낸 그래프이고,
도 6은 도 1의 광 선택적 투과형 태양전지를 비닐 하우스에 착용한 사용례를 도시한 것이다.1 is a cross-sectional view of a light selective transmission solar cell according to an embodiment of the present invention,
2 is a graph showing the absorption spectrum of chlorophyll a of plants,
3 is a graph showing the absorption spectrum of chlorophyll b of plants,
4 is a graph showing the action spectrum of the plant,
5 is a graph showing the absorption of N719 dyes,
FIG. 6 illustrates an example of using the light selective transmissive solar cell of FIG. 1 in a vinyl house.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 광 선택적 투과형 태양전지(100)에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a light selective transmissive solar cell 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광 선택적 투과형 태양전지의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a light selective transmission solar cell according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광 선택적 투과형 태양전지(100)는 상부기판(110)과 상부전극(120)과 광흡수층(130)과 전해질(140)과 하부전극(150)과 하부기판(160)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the light selective transmissive solar cell 100 according to the embodiment of the present invention includes an upper substrate 110, an upper electrode 120, a light absorption layer 130, an electrolyte 140, and a lower electrode 150. ) And a lower substrate 160.

상기 상부기판(110)은 편편한 판상으로 마련되며, 태양광이 투과되어 후술하는 하측의 광흡수층(130)에 입사될 수 있도록 광투과성을 가지는 재질로 구비된다. 상부기판(110)은 유리, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리 메틸 메타크릴레이트(poly methyl methacrylate), 폴리이미드(polyimide)등의 투명 수지 기판등과 같은 광투과율이 높은 재질으로 마련될 수 있다.The upper substrate 110 is provided in a flat plate shape, and is made of a material having light transmittance so that sunlight can penetrate and enter the light absorbing layer 130 below. The upper substrate 110 may be made of a material having high light transmittance such as glass, polycarbonate, poly methyl methacrylate, polyimide, or a transparent resin substrate.

상기 상부전극(120)은 인듐 틴 옥사이드(ITO), 프루오르 틴 옥사이드(FTO), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), ZnO-Ga2O3, ZnO-Al2O3 중에 어느 하나의 재질로 형성되어 후술하는 다공질 막을 지지한다.The upper electrode 120 may be any one of indium tin oxide (ITO), pluortin oxide (FTO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), ZnO-Ga 2 O 3 , and ZnO-Al 2 O 3 . It is formed of one material to support the porous membrane described later.

상기 광흡수층(130)은 태양광을 선택적으로 흡수 또는 투과하는 층으로서, 다공성 막(131)과 염료(132)를 포함한다.The light absorption layer 130 is a layer that selectively absorbs or transmits sunlight, and includes a porous membrane 131 and a dye 132.

상기 다공성 막(131)은 표면적을 넓히기 위하여 미세하고 균일한 다공성(porous)으로, 매우 미세하고 균일한 평균 입경을 가지는 반도체 미립자를 포함한다. 본 실시예에서 다공성 막(131)은 아나타제형의 이산화티타늄(TiO2)으로 형성된다.The porous membrane 131 is a fine and uniform porous (porous) in order to increase the surface area, and comprises a semiconductor fine particle having a very fine and uniform average particle diameter. In this embodiment, the porous membrane 131 is formed of anatase type titanium dioxide (TiO 2 ).

다만, 다공성 막(131)의 재질이 이에 제한되는 것은 아니고 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 스트론튬(Sr), 인듐(In), 란탄(La), 몰리브덴(Mo), 주석(Sn), 니오브(Nb), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 이트륨(Y), 스칸듐(Sc), 사마륨(Sm), 갈륨(Ga) 중에서 선택되는 금속의 산화물을 사용할 수 있으며, 상기의 금속의 산화물은 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 오산화니오븀(Nb2O5) 중에 하나가 선택될 수도 있다.However, the material of the porous membrane 131 is not limited thereto, but titanium, zirconium (Zr), strontium (Sr), indium (In), lanthanum (La), molybdenum (Mo), tin (Sn), Oxides of metals selected from niobium (Nb), magnesium (Mg), aluminum (Al), yttrium (Y), scandium (Sc), samarium (Sm), and gallium (Ga) may be used. One of silver tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), and niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ) may be selected.

상기 염료(132)는 입사되는 태양광을 흡수하기 위한 것으로서 다공성 막(131)에 흡착된다. The dye 132 is absorbed by the porous membrane 131 to absorb the incident sunlight.

도 2는 식물의 엽록소 a의 흡수 스펙트럼을 나타낸 그래프이고, 도 3은 식물의 엽록소 b의 흡수 스펙트럼을 나타낸 그래프이고, 도 4는 식물의 작용 스펙트럼을 나타낸 그래프이고, 도 5는 N719 염료의 흡수율을 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the absorption spectrum of chlorophyll a of the plant, Figure 3 is a graph showing the absorption spectrum of chlorophyll b of the plant, Figure 4 is a graph showing the spectrum of the action of the plant, Figure 5 is the absorption rate of the N719 dye The graph shown.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 일반적인 식물은 광합성을 위해서 400nm 내지 500nm 또는 600nm 내지 700nm 범위 파장의 태양광을 가장 활발하게 흡수한다.Referring to Figures 2 to 4, the general plants most actively absorb sunlight in the wavelength range 400nm to 500nm or 600nm to 700nm for photosynthesis.

따라서, 식물의 광합성 시에 가장 활발하게 흡수하는 600nm 내지 700nm 파장대의 태양광을 투과시켜 하방의 식물에 입사하기 위하여, 염료(132)로서 루테늄(Ru) 착제 리간드인 -NCS, -CN, -Cl, -Br, -I, H2O 중 어느 하나가 부착된 염료가 사용될 수 있다.Therefore, the ruthenium (Ru) complex ligands -NCS, -CN, -Cl as dyes 132 to penetrate the plant below by transmitting sunlight in the wavelength range of 600 nm to 700 nm which is most actively absorbed during photosynthesis of the plant A dye to which any one of -Br, -I, and H2O is attached may be used.

도 5를 참조하면, 본 실시예에서는 염료(132)로서 600nm 이상 파장의 흡수율이 떨어지는 N719 염료가 사용된다. 또한, 붉은색을 띄는 N3 염료가 이용됨으로써 600nm 내지 700nm 범위 파장의 태양광을 투과시키는 동시에 붉은색으로 채색된 태양전지를 구현하여 심미성을 확보할 수도 있다.Referring to FIG. 5, in the present embodiment, as the dye 132, an N719 dye having a low absorption rate of 600 nm or more is used. In addition, the red color of the N3 dye is used to transmit the sunlight in the wavelength range of 600nm to 700nm and at the same time implement a red colored solar cell to secure the aesthetics.

또한, 염료(132)는 식물 광합성에 필요한 파장대로서 400nm 내지 500nm 범위의 파장의 태양광을 투과하는 재질로 마련될 수도 있다.In addition, the dye 132 may be provided with a material that transmits sunlight in the wavelength range of 400nm to 500nm as a wavelength band required for plant photosynthesis.

한편, 염료(132)는 상술한 재질 중 어느 하나만이 선택 되어야 하는 것은 아니고, 복수의 재질이 혼합되어 태양광의 흡수율을 선택적으로 조절할 수도 있다. On the other hand, the dye 132 is not to be selected only any one of the above-described materials, a plurality of materials may be mixed to selectively adjust the absorption of sunlight.

상기 전해질(140)은 산화 환원 유도체로서 가역적인 산화환원 반응을 통하여 상부전극(120)과 하부전극(150)의 사이에서 연속적으로 전자를 전달하는 역할을 하는 것으로서, 액체의 형태로 상부전극(120)과 하부전극(150)의 사이 공간에서 다공질 막(131)의 내부에 균일하게 분산되어 있다. The electrolyte 140 serves to continuously transfer electrons between the upper electrode 120 and the lower electrode 150 through a reversible redox reaction as a redox derivative, the upper electrode 120 in the form of a liquid. ) And the lower electrode 150 are uniformly distributed in the porous membrane 131.

본 실시예에서 전해질(140)은 산화환원쌍을 제공할 수 있는 물질로 요오드화 리튬(LiI), 요오드화 나트륨(NaI), 요오드화 칼륨(KI)과 같은 할로겐화 금속염 등의 요오드화물(Iodide) 중 어느 하나가 사용된다.In the present embodiment, the electrolyte 140 is a material capable of providing a redox pair. Is used.

한편, 상부전극(120)과 후술하는 하부전극(150) 사이의 측벽면은 실링처리됨으로써 전해질(140)이 외부로 새어나오지 못하도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, the side wall between the upper electrode 120 and the lower electrode 150 to be described later is preferably sealed so that the electrolyte 140 does not leak to the outside.

상기 하부전극(150)은 광흡수층(130)에서 흡수되지 않은 파장의 태양광을 하방으로 투과시키기 위하여 광투과율이 높은 재질로 마련되며, 인듐 틴 옥사이드(ITO), 프루오르 틴 옥사이드(FTO), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), ZnO-Ga2O3, ZnO-Al2O3 중에 어느 하나의 재질로 형성된다.The lower electrode 150 is made of a material having a high light transmittance in order to transmit solar light having a wavelength not absorbed by the light absorbing layer 130 downward, indium tin oxide (ITO), pluortine oxide (FTO), It is formed of any one of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), ZnO-Ga 2 O 3 , ZnO-Al 2 O 3 .

상기 하부기판(160)은 판상으로 형성되되, 광흡수층에서 흡수되지 않은 파장의 태양광을 하방으로 투과시키기 위하여 유리, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리 메틸 메타크릴레이트(poly methyl methacrylate), 폴리이미드(polyimide) 등의 투명 수지 기판등과 같은 광투과율이 높은 재질 중 어느 하나로 마련된다,
The lower substrate 160 is formed in a plate shape, in order to transmit the sunlight of the wavelength not absorbed in the light absorption layer downward, glass, polycarbonate, poly methyl methacrylate, polyimide ( It is made of any one of materials with high light transmittance such as transparent resin substrate such as polyimide).

이하, 본 실시예의 광 선택적 투과형 태양전지(100)의 작동에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the light selective transmissive solar cell 100 of the present embodiment will be described.

도 6은 도 1의 광 선택적 투과형 태양전지를 비닐 하우스(10)에 착용한 사용례를 도시한 것이다.FIG. 6 illustrates an example of using the light selective transmissive solar cell of FIG. 1 in a vinyl house 10.

도 6을 참조하여, 본 실시예의 투과형 태양전지(100)가 원예 재배용 비닐 하우스의 상부에 설치되어 필요한 전력을 생산하는 것으로 예를 들어 설명한다.Referring to Figure 6, it will be described with an example that the transmission type solar cell 100 of the present embodiment is installed on the horticultural planting vinyl house to produce the necessary power.

비닐 하우스(10)의 상측에 태양광이 입사되면, 광투과성 재질의 상부기판(110) 및 상부전극(120)을 투과하여 광흡수층(130)에 도달한다. 이때, 태양광의 광자가 충분한 에너지로 염료 분자들을 광 여기 시켜서 염료(132)를 여기 상태로 변화시킨다. 염료(132)로부터 다공성 막(131)인 이산화티타늄(TiO2)에 전자들이 주입되고 다공성 막(131)에서 전자들은 전자밀도 차에 의한 확산으로 이동하여 상부전극(120)의 상면에 도달하며, 다시 전자는 상부전극(120)과 전기적으로 연결된 하부전극(150)으로 이동한다.When sunlight is incident on the upper side of the vinyl house 10, the light absorbing layer 130 is transmitted through the upper substrate 110 and the upper electrode 120. At this time, photons of sunlight photo-excite the dye molecules with sufficient energy to change the dye 132 into an excited state. Electrons are injected into the titanium dioxide (TiO 2 ), which is a porous membrane 131 from the dye 132, and electrons in the porous membrane 131 move to diffusion due to the difference in electron density to reach the upper surface of the upper electrode 120. The electrons again move to the lower electrode 150 electrically connected to the upper electrode 120.

동시에, 전자를 잃어버린 염료(132) 분자들은 다른 전자가 제공되지 않으면 분해되는데, 이러한 염료(132) 분자들은 전해질(140) 내의 I- 로부터 전자를 얻게된다. 전자를 염료(132)에 제공한 전해질(140)은 산화된다.At the same time, the dye 132 molecules that lose their electrons decompose if no other electrons are provided, and these dye 132 molecules get electrons from I- in the electrolyte 140. Electrolyte 140, which provided electrons to dye 132, is oxidized.

산화된 전해질(140)의 I3- 이 하부전극(150)의 표면으로 확산 이동하여 상기의 상부전극(120)에서 이동해온 전자를 제공받음으로써 I- 로 변환된다. 상술한 전자의 이동이 반복됨으로써 전력이 생산된다.I 3 − of the oxidized electrolyte 140 is converted to I − by being diffused to the surface of the lower electrode 150 and provided with electrons moving from the upper electrode 120. Electric power is produced by repeating the above-described movement of electrons.

한편, 본 실시예의 광흡수층(130)의 염료(132)로 사용되는 N719 염료는 600nm 내지 700nm 범위에 있는 파장의 태양광은 흡수하여 전력원으로 사용하지 않고 하부로 투과시킨다. 투과된 상기 파장의 태양광은 광투과성 재질의 하부기판(150)을 투과하여 비닐 하우스(10)에 심겨져 있는 식물(20)에 입사된다.On the other hand, the N719 dye used as the dye 132 of the light absorbing layer 130 of the present embodiment absorbs sunlight having a wavelength in the range of 600nm to 700nm and transmits it to the bottom without using it as a power source. The transmitted sunlight is transmitted through the lower substrate 150 of the light transmissive material and incident on the plant 20 planted in the vinyl house 10.

즉, 도 6에서 600nm 내지 700nm 파장대의 태양광(I)은 본 실시예의 광 선택적 투과형 태양전지(100)를 투과하여 식물(20)에 도달하고 있으나, 상기 600nm 내지 700nm를 제외한 파장대의 태양광(II)은 본 실시예의 광 선택적 투과형 태양전지(100)에 흡수되어 전력 생산 에너지원으로서 사용된다.That is, although the sunlight I of 600 nm to 700 nm wavelength band in FIG. 6 passes through the light selective transmissive solar cell 100 of the present embodiment to reach the plant 20, the sunlight (except the 600 nm to 700 nm wavelength of sunlight ( II) is absorbed by the light selective transmissive solar cell 100 of this embodiment and used as a power generation energy source.

한편, N719가 아닌 400nm 내지 500nm 파장대의 태양광 투과율이 높은 염료가 사용되는 경우에는, 400nm 내지 500nm 파장대의 태양광이 투과되어 식물의 광합성 에너지원으로 사용될 수도 있다.
On the other hand, when a dye having a high solar transmittance in the 400 nm to 500 nm wavelength band other than N719 is used, sunlight may be transmitted through the 400 nm to 500 nm wavelength band and used as a plant photosynthetic energy source.

종래의 염료감응형 태양전지는 광변환율의 극대화를 위하여 파장대의 구분없이 모든 가시광선을 흡수함으로써 식물의 생장에 필요한 가시광선을 제공할 수는 없었으나, 본 실시예의 광 선택적 투과형 태양전지(100)에 의하면 식물의 생장에 필수적인 파장대의 가시광선을 흡수하지 않고 투과시켜 식물에 조사함으로써 에너지를 생산함과 동시에 식물의 활발한 광합성을 도모할 수 있다.
Conventional dye-sensitized solar cells can not provide the visible light necessary for the growth of plants by absorbing all visible light irrespective of the wavelength band in order to maximize the light conversion rate, the light selective transmission solar cell 100 of the present embodiment According to the present invention, energy can be produced and the photosynthesis of plants can be achieved by transmitting energy to the plants without absorbing visible light in the wavelength band essential for plant growth.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. Without departing from the gist of the invention claimed in the claims, it is intended that any person skilled in the art to which the present invention pertains falls within the scope of the claims described in the present invention to various extents which can be modified.

120 : 상부전극 132 : 염료
130 : 광흡수층 140 : 전해질
131 : 다공성 막 150 : 하부전극
I : 600nm 내지 700nm 파장대의 태양광
II : 600nm 내지 700nm 를 제외하는 파장대의 태양광120: upper electrode 132: dye
130: light absorption layer 140: electrolyte
131: porous membrane 150: lower electrode
I: sunlight in the wavelength range of 600 nm to 700 nm
II: sunlight in a wavelength band excluding 600 nm to 700 nm

Claims (5)

상부전극과, 상기 상부전극에 대향되게 배치되는 하부전극과, 상기 상부전극과 하부전극의 사이에 개재되는 광흡수층을 포함하는 광 선택적 투과형 태양전지에 있어서,
상기 광흡수층은 입사하는 태양광 중 400nm 내지 500nm 범위의 파장을 가지는 태양광을 투과시키는 염료와 600nm 내지 700nm 범위의 파장을 가지는 태양광을 투과시키는 염료가 혼합되어 포함되는 다공성 막; 상기 다공성 막의 내부에 균일하게 분산되는 전해질;을 포함하며,
상기 염료들의 혼합비율을 조절함으로써 태양광의 투과율을 조절하는 것을 특징으로 하는 광 선택적 투과형 태양전지.A light selective transmissive solar cell comprising an upper electrode, a lower electrode disposed to face the upper electrode, and a light absorption layer interposed between the upper electrode and the lower electrode.
The light absorbing layer may include a porous membrane including a dye that transmits sunlight having a wavelength in a range of 400 nm to 500 nm and a dye that transmits sunlight having a wavelength in a range of 600 nm to 700 nm. And uniformly dispersed in the interior of the porous membrane;
Light selective transmissive solar cell, characterized in that for controlling the transmittance of sunlight by adjusting the mixing ratio of the dyes. 제1항에 있어서,
상기 하부전극은 상기 광흡수층에서 투과된 파장의 태양광을 투과시켜 하방으로 전달하기 위하여 광투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 광 선택적 투과형 태양전지.The method of claim 1,
The lower electrode is light selective transmissive solar cell, characterized in that it has a light transmittance to transmit the downward transmission of sunlight of the wavelength transmitted from the light absorption layer. 제2항에 있어서,
상기 600nm 내지 700nm 범위의 파장을 가지는 태양광을 투과시키는 염료는 N3 염료 또는 N719 염료 중에 하나인 것을 특징으로 하는 광 선택적 투과형 태양전지.The method of claim 2,
The light-transmitting solar cell having a wavelength in the range of 600nm to 700nm is one of N3 dye or N719 dye. 삭제delete 삭제delete
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