KR101219847B1 - 기밀성이 우수한 염료감응 태양전지 - Google Patents

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Abstract

전해질 주입구의 기밀성 확보를 통해 장기 내구성을 향상시킬 수 있는 염료감응 태양전지 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 염료감응 태양전지는 제1 전극 및 상기 제1 전극에 흡착된 염료를 구비하는 제1 기판; 상기 제1 기판과 대향하도록 배치되며, 제2 전극 및 테이퍼 형상을 갖는 전해질 주입구를 구비하는 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 전해질 충진 공간을 형성하며, 상기 제1 기판과 제2 기판의 가장자리를 따라 형성된 봉지부; 상기 전해질 주입구를 통해 상기 전해질 충진 공간 내에 충진되는 전해질; 및 상기 전해질 주입구에 대응하는 테이퍼 형상을 가지며, 상기 전해질 주입구를 밀봉하는 기밀 마개;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기밀성이 우수한 염료감응 태양전지{DYE SENSITIZED SOLAR CELL WITH EXCELLENT AIRTIGHTNESS}
본 발명은 염료감응 태양전지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전해질 주입구의 기밀성 확보를 통해 장기 내구성을 향상시킬 수 있는 염료감응 태양전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
실리콘 태양전지는 제작 비용이 상당히 고가이기 때문에 실용화가 곤란하고, 전지효율을 개선하는데도 많은 어려움이 따르고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 제작 비용이 현저히 저렴한 염료감응 태양전지의 개발이 적극 검토되고 있다.
염료감응 태양전지는 실리콘 태양전지와 달리 가시광선을 흡수하여 전자-홀 쌍(electron-hole pair)을 생성할 수 있는 감광성 염료 분자, 및 생성된 전자를 전달하는 전이 금속 산화물을 주된 구성 재료로 하는 광 전기 화학적 태양전지이다.
종래의 염료감응 태양전지는 봉지제에 의하여 대향 합착되는 제1 기판과 제2 기판 사이에 상기 제2 기판을 관통하도록 형성되는 전해질 주입구를 통해 전해질을 충진한 후, 씰링제로 전해질 주입구를 씰링 처리하고 있다. 여기서, 상기 봉지제는 제1 기판과 제2 기판 사이의 가장자리를 따라 형성되고, 씰링제는 제2 기판을 관통하는 홀 형태의 전해질 주입구를 가리도록 제2 기판 상에 형성된다.
그러나, 종래의 염료감응 태양전지는 제1 기판과 제2 기판 사이에 전해질 주입구를 통하여 충진된 액상의 전해질이 외부의 환경 변화에 따라 씰링제에도 불구하고 외부로 누설될 가능성이 있었다. 또한, 씰링제가 전해질과의 화학 반응 등에 의하여 전해질 밀봉 기능이 장시간 유지되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 전해질 주입구의 기밀성 확보를 통해 장기 내구성을 향상시킬 수 있는 염료감응 태양전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 장기 내구성이 우수한 염료감응 태양전지를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 염료감응 태양전지는 제1 전극 및 상기 제1 전극에 흡착된 염료를 구비하는 제1 기판; 상기 제1 기판과 대향하도록 배치되며, 제2 전극 및 테이퍼 형상을 갖는 전해질 주입구를 구비하는 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 전해질 충진 공간을 형성하며, 상기 제1 기판과 제2 기판의 가장자리를 따라 형성된 봉지부; 상기 전해질 주입구를 통해 상기 전해질 충진 공간 내에 충진되는 전해질; 및 상기 전해질 주입구에 대응하는 테이퍼 형상을 가지며, 상기 전해질 주입구를 밀봉하는 기밀 마개;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 염료감응 태양전지의 제조 방법은 제1 전극 및 상기 제1 전극에 흡착된 염료를 구비하는 제1 기판과, 제2 전극을 구비하는 제2 기판을 마련하는 단계; 상기 제1 기판과 제2 기판을 대향 합착하여 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 전해질 충진 공간을 형성하는 봉지부를 형성하는 단계; 상기 제2 기판을 관통하며, 테이퍼 형상을 갖는 전해질 주입구를 형성하는 단계; 상기 전해질 주입구를 통해 상기 전해질 충진 공간 내에 전해질을 충진하는 단계; 및 상기 전해질 주입구에 대응하는 테이퍼 형상을 갖는 기밀 마개를 상기 전해질 주입구에 삽입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 염료감응 태양전지는 제1 기판과 제2 기판 사이에 전해질을 충진하기 위해 제2 기판을 관통하도록 형성되는 전해질 주입구를 기밀 마개로 완벽히 밀폐시킴으로써, 기밀성의 확보로 장기 내구성을 현저히 향상시킬 수 있고, 이를 통해 장기간 사용에 따른 에너지 변환 효율의 감소를 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 기밀 마개를 전해질 주입구에 삽입하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 대한 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응 태양전지를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 기밀 마개를 전해질 주입구에 삽입하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 염료감응 태양전지의 제조 방법에 대하여 나타낸 공정 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기밀성이 우수한 염료감응 태양전지 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 기밀 마개를 전해질 주입구에 삽입하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지(100)는 제1 기판(110), 제2 기판(120), 봉지부(130), 전해질(140), 기밀 마개(150), 씰링층(160) 및 커버 부재(170)를 포함한다.
제1 기판(110)은 제1 전극(112) 및 상기 제1 전극(112)에 흡착된 염료(114)를 구비한다. 이러한 제1 전극(112)은 제1 기판(110) 상에 형성되고, 상기 염료(114)는 제1 전극(112)의 표면에 흡착된다.
상기 제1 기판(110)은 외부광의 입사가 가능하도록 투명성을 갖는 물질이라면 특별히 한정되는 것 없이 사용할 수 있으나, 바람직하게는 유리나 플라스틱 재질로 형성하는 것이 좋다.
한편, 제1 전극(112)은 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide: ITO), 플루오린 틴 옥사이드(fluorine tin oxide: FTO), 안티몬 틴 옥사이드(antimony tin oxide, ATO), 산화아연(zinc oxide), 산화주석(tin oxide) 등에서 선택되는 1종 이상의 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1 전극(112) 상에는 가시광 흡수시 전자가 여기되는 광 감응성의 염료(114)가 흡착된다. 도면으로 도시하지는 않았지만, 제1 전극(112)과 염료(114) 사이에는 반도체 미립자를 포함하는 다공성 막(미도시)이 더 형성될 수 있으며, 이 경우 염료(114)는 다공성 막의 반도체 미립자 표면에 흡착될 수 있다.
상기 염료(114)는 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 유로퓸(Eu), 납(Pb), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru) 등을 포함하는 금속 복합체로 이루어질 수 있다.
제2 기판(120)은 제1 기판(110)과 대향하도록 배치되며, 제2 전극(122) 및 테이퍼 형상을 갖는 전해질 주입구(155)를 구비한다. 이때, 제1 및 제2 기판(110, 120)은 제1 기판(110)의 제1 전극(112)과 제2 기판(120)의 제2 전극(122)의 일부가 각각 노출되도록 지그 재그(zigzag) 배열로 배치될 수 있다.
상기 제2 기판(120)은 제1 기판(110)과 동일하게 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상기 제2 전극(122)은 단일층 또는 이중층 구조로 형성될 수 있으며, 이 중 신뢰성 측면에서 이중층 구조로 형성하는 것이 바람직하다.
이때, 제2 전극(122)은 전도성 코팅층(122a)과 촉매 코팅층(122b)이 차례로 적층된 이중층 구조로 이루어질 수 있다. 전도성 코팅층(122a)은 투명 재질로 형성될 수 있으며, 그 재질로는 인듐 틴 옥사이드, 플루오린 틴 옥사이드, 안티몬 틴 옥사이드, 산화아연, 산화주석 등을 포함할 수 있다. 촉매 코팅층(122b)은 산화-환원 쌍(redox couple)을 활성화시키는 역할을 하는 것으로, 백금(Pt), 금(Au), 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh), 이리듐(Ir) 등에서 선택될 수 있으며, 이 중 전기 전도도가 우수한 백금을 이용하는 것이 바람직하다.
전해질 주입구(155)는 제2 기판(120)을 관통하도록 형성된다. 이러한 전해질 주입구(155)는 제2 기판(120)의 중앙 부분 또는 가장자리 부분에 복수개가 형성될 수 있다. 이러한 전해질 주입구(155)는 제2 기판(120)의 상부 표면으로부터 하부 표면으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼 형태로 형성하는 것이 바람직한 데, 이는 후술할 기밀 마개(150)가 전해질 주입구(155) 내에 단단히 조여지도록 삽입하기 위함이다.
봉지부(130)는 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 전해질 충진 공간(미도시)을 형성하며, 상기 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 가장자리를 따라 형성된다. 이때, 전해질 충진 공간은 봉지부(130)에 의하여 일정 간격 이격된 상태에서 대향 합착되는 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 사이 공간이라 정의될 수 있다.
이때 봉지부(130)는 썰린(Surlyn)과 같은 고분자로 이루어지는 고분자 필름으로 밀봉시키는 방법이 일반적이며, 고분자 필름을 이용하는 대신 글라스 프릿(glass frit)으로 밀봉시키거나 열경화성 에폭시 수지, UV 경화성 수지 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다.
전해질(140)은 전해질 주입구(155)를 통해 전해질 충진 공간 내에 충진된다.
이때, 전해질(140)은 전해액으로 이루어질 수 있다. 이러한 전해액은 아이오다이드(iodide) 및 트리오다이드(triodide) 쌍으로서 산화/환원에 의하여 제2 전극(122)으로부터 전자를 받아 염료 분자에 전달하는 역할을 수행한다. 전해액으로는 요오드를 아세토니트릴에 용해시킨 용액 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 홀 전도 기능이 있는 것이라면 어느 것이나 제한 없이 사용할 수 있다.
기밀 마개(150)는 전해질 주입구(155)에 대응하는 테이퍼 형상을 가지며, 상기 전해질 주입구(155)를 밀봉한다.
기밀 마개(150)는 제2 기판(120)의 전해질 주입구(155) 내에 매립되어 제2 기판(120)보다 작거나 또는 동일한 두께를 가질 수 있다.
이 경우, 기밀 마개(150)는 윗면으로부터 밑면으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼 형상으로 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로는 역 사다리꼴 단면을 가질 수 있다. 이와 같이, 역 사다리꼴 단면을 갖는 기밀 마개(150)는 밑면과 윗면의 면적이 상이하기 때문에 제2 기판(120)의 전해질 주입구(155) 내에 보다 견고하게 삽입하는 것이 가능해진다. 따라서, 전해질 충진 공간 내에 충진된 전해질(140)이 전해질 주입구(155)를 경유하여 누설되는 것을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
이러한 기밀 마개(150)는 마개 몸체(152)와 상기 마개 몸체(152)의 밑면에 형성되며, 제2 전극(122)과 전기적으로 연결되는 제2 전극용 보조 전극(154)을 포함할 수 있다.
이때, 마개 몸체(152)는 비전도성 물질로 형성하는 것이 바람직하며, 그 구체적인 재질로는 유리(glass) 또는 플라스틱 재질이 이용될 수 있다.
이때, 제2 전극용 보조 전극(154)은 제2 전극(122)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 즉, 제2 전극용 보조 전극(154)은 제2 전극(122)과 마찬가지로 전도성 코팅층(154a)과 촉매 코팅층(154b)이 차례로 적층된 이중층 구조로 이루어질 수 있다.
이 경우, 제2 전극용 보조 전극(154)은 전해질 주입구(155)의 밑면으로부터 제1 기판(110) 방향으로 돌출되어 상기 제2 전극(122)과 측면 접촉을 통하여 전기적으로 연결된다. 이와 같이, 마개 몸체(152)의 밑면에 제2 전극용 보조 전극(154)을 형성할 경우, 제2 전극(122)의 면적이 확장되는 효과로 제2 전극(122)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
씰링층(160)은 제2 기판(120) 상에 형성되어 기밀 마개(150)를 덮도록 형성된다. 이러한 씰링층(160)은 기밀 마개(150)의 전 표면을 덮도록 씰링 처리하는 것이 바람직하며, 그 재질로는 설린(Surlyn), 열경화성 에폭시 수지, UV 경화성 수지, 글라스 프릿(glass frit) 등에서 선택된 1종 이상으로 형성될 수 있다.
커버 부재(170)는 씰링층(160) 상에 적층된다. 이러한 커버 부재(170)는 씰링층(160) 상에 배치되며, 전해질이 새지 않도록 기밀성을 견고히 하는 역할을 한다. 이러한 커버 부재(170)는 투명 재질의 유리 기판 또는 플라스틱이 이용될 수 있다.
이때, 상기 씰링층(160) 및 커버 부재(170)는 기밀 마개(150)가 제2 기판(120)의 전해질 주입구(155) 내에 매립되거나, 제2 기판(120)의 표면과 동일한 두께로 형성될 경우에 한해 형성될 수 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지는 제1 기판과 제2 기판 사이에 전해질을 충진하기 위해 제2 기판을 관통하도록 형성되는 전해질 주입구를 기밀 마개로 완벽히 밀폐시킴으로써, 기밀성의 확보로 장기 내구성을 현저히 향상시킬 수 있고, 이를 통해 장기간 사용에 따른 에너지 변환 효율의 감소를 낮출 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 대한 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 기밀 마개(150)는 제2 기판(120)과 나사 결합 방식에 의하여 결합될 수 있다.
즉, 기밀 마개(150)는 외주면에 스크류 형태의 나사산이 구비될 수 있고, 제2 기판(120)은 전해질 주입구(155)에 의하여 노출된 내벽에 스크류 형태의 홈이 구비될 수 있다.
이 경우, 기밀 마개(150)는 제2 기판(120)에 스크류 형태로 나사 결합되어 보다 견고하게 체결됨으로써, 일 실시예에 비하여 기밀성 측면에서 보다 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응 태양전지를 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 4의 기밀 마개를 전해질 주입구에 삽입하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응 태양전지(200)는 제1 기판(210), 제2 기판(220), 봉지부(230), 전해질(240) 및 기밀 마개(250)를 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응 태양전지(200)의 제1 기판(210), 제2 기판(220), 봉지부(230) 및 전해질(240)은 일 실시예의 제1 기판(도 1의 110), 제2 기판(도 1의 120), 봉지부(도 1의 130) 및 전해질(도 1의 140)과 실질적으로 동일한 바, 중복 설명에 대해서는 생략하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응 태양전지(200)의 기밀 마개(250)는 제2 기판(220)의 표면으로부터 일부가 돌출되도록 형성되어 제2 기판(220)보다 두꺼운 두께를 갖는다. 따라서, 상기 기밀 마개(250)는 제2 기판(220)의 표면으로부터 일부가 돌출될 수 있다.
이 경우, 기밀 마개(250)는 마개 몸체(252)와 상기 마개 몸체(252)의 밑면에 형성되며, 제2 전극(222)과 전기적으로 연결되는 제2 전극용 보조 전극(254)과 상기 마개 몸체(252)의 윗면을 덮는 덮개(256)를 포함할 수 있다.
상기 마개 몸체(252)는 비전도성 물질로 형성하는 것이 바람직하며, 그 재질로는 유리(glass) 또는 플라스틱 재질이 이용될 수 있다.
상기 제2 전극용 보조 전극(254)은 제2 전극(220)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 즉, 제2 전극용 보조 전극(254)은 제2 전극(220)과 마찬가지로 전도성 코팅층(254a)과 촉매 코팅층(254b)이 차례로 적층된 이중층 구조로 이루어질 수 있다.
상기 덮개(256)는 마개 몸체(252)의 윗면을 덮도록 형성된다. 이러한 덮개(256)는 마개 몸체(252)와 일체 또는 분리형으로 제조될 수 있으며, 마개 몸체(252)와 동종 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응 태양전지(200)는 접착층(260)을 더 포함할 수 있다. 접착층(260)의 재질로는 폴리에스테르, 아크릴, EVA(ethylene co-vinyl acetate), PVAc(polyvinyl acetate) 등이 이용될 수 있다.
상기 접착층(260)은 제2 기판(220)과 기밀 마개(250)의 덮개(256) 사이에 개재될 수 있다. 접착층(260)은 기밀 마개(250)와 제2 기판(220) 간의 일정한 접착력을 확보하기 위한 목적으로 설계되는 것으로, 만일 기밀 마개(250)와 제2 기판(220) 간에 일정한 접착력이 확보될 경우에는 접착층(260)을 생략하는 것도 무방하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응 태양전지는 일 실시예와 달리 커버 부재가 생략되므로 제조 비용이 절감되면서도 기밀성을 확보하는 것이 가능하여 장기 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 염료감응 태양전지의 제조 방법에 대하여 나타낸 공정 순서도이다.
도 5를 참조하면, 도시된 염료감응 태양전지의 제조 방법은 기판 마련 단계(S310), 봉지부 형성 단계(S320), 전해질 주입구 형성 단계(S330), 전해질 충진 단계(S340) 및 기밀 마개 삽입 단계(S350)를 포함한다.
기판 마련 단계(S310)에서는 제1 전극 및 상기 제1 전극에 흡착된 염료를 구비하는 제1 기판과, 제2 전극을 구비하는 제2 기판을 마련한다.
제1 및 제2 기판은 투명한 유리 또는 플라스틱 재질이 이용될 수 있다. 이때, 제1 전극은 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide: ITO), 플루오린 틴 옥사이드(fluorine tin oxide: FTO), 안티몬 틴 옥사이드(antimony tin oxide, ATO), 산화아연(zinc oxide), 산화주석(tin oxide) 등에서 선택되는 1종 이상의 재질로 형성될 수 있다.
상기 염료는 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 유로퓸(Eu), 납(Pb), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru) 등을 포함하는 금속 복합체로 이루어질 수 있다.
상기 제2 전극은 전도성 코팅층과 촉매 코팅층이 차례로 적층된 이중층 구조로 이루어질 수 있다. 전도성 코팅층은 투명 재질로 형성될 수 있으며, 그 재질로는 인듐 틴 옥사이드, 플루오린 틴 옥사이드, 안티몬 틴 옥사이드, 산화아연, 산화주석 등을 포함할 수 있다. 촉매 코팅층은 산화-환원 쌍(redox couple)을 활성화시키는 역할을 하는 것으로, 백금(Pt), 금(Au), 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh), 이리듐(Ir) 등에서 선택될 수 있으며, 이 중 전기 전도도가 우수한 백금을 이용하는 것이 바람직하다.
봉지부 형성 단계(S320)에서는 제1 기판과 제2 기판을 대향 합착하여 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 전해질 충진 공간을 형성하는 봉지부를 형성한다.
이때, 전해질 충진 공간은 봉지부에 의하여 일정 간격 이격된 상태에서 대향 합착되는 제1 기판과 제2 기판 사이의 빈 공간이라 정의될 수 있다. 상기 봉지부의 재질로는 썰린(Surlyn)과 같은 고분자로 이루어지는 고분자 필름으로 밀봉시키는 방법이 일반적이며, 고분자 필름을 이용하는 대신 글라스 프릿(glass frit)으로 밀봉시키거나 열경화성 에폭시 수지, UV 경화성 수지 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다.
전해질 주입구 형성 단계(S330)에서는 제2 기판을 관통하며, 테이퍼 형상을 갖는 전해질 주입구를 형성한다. 전해질 주입구는 제2 기판의 중앙 부분 또는 가장자리 부분에 복수개가 형성될 수 있다. 이러한 전해질 주입구는 모래를 압축 공기로 뿜어댐으로써 원하는 형상으로 제2 기판을 가공하는 샌드 블라스트 공법으로 형성될 수 있다.
이러한 샌드 블라스트 공법에 의하여, 제2 기판에는 상부 표면으로부터 하부 표면으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼 형상, 즉 역 사다리꼴의 단면으로 형성될 수 있다. 이와 같은 역 사다리꼴의 단면 구조로 전해질 주입구를 형성할 경우, 후술할 기밀 마개와의 체결력을 향상시킬 수 있는 구조적인 이점이 있다.
전해질 충진 단계(S340)에서는 전해질 주입구를 통해 전해질 충진 공간 내에 전해질을 충진한다. 이때, 전해질은 전해액으로 이루어질 수 있다. 이러한 전해액으로는 요오드를 아세토니트릴에 용해시킨 용액 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 홀 전도 기능이 있는 것이라면 어느 것이나 제한 없이 사용할 수 있다.
기밀 마개 삽입 단계(S350)에서는 전해질 주입구에 대응하는 테이퍼 형상을 갖는 기밀 마개를 상기 전해질 주입구에 삽입한다.
이때, 기밀 마개는, 일 실시예와 같이, 마개 몸체 및 제2 전극용 보조 전극을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 기밀 마개는, 다른 실시예와 같이, 마개 몸체, 제2 전극용 보조 전극 및 덮개를 포함할 수 있다.
이와 같이, 전해질 주입구에 대응하는 테이퍼 형상을 갖는 기밀 마개를 이용하여 전해질 주입구를 밀봉 처리함으로써, 전해질 충진 공간 내에 채워진 전해질이 전해질 주입구를 경유하여 누설되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.
이상으로, 본 발명의 실시예에 따른 염료감응 태양전지의 제조 방법이 종료될 수 있다.
만일, 본 발명의 일 실시예에 따른 기밀 마개를 이용할 경우에는 기밀 마개 삽입 단계(S350) 이후, 씰링층 도포 단계(미도시) 및 커버 부재 부착 단계(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
100 : 염료감응 태양전지 110 : 제1 기판
112 : 제1 전극 114 : 염료
120 : 제2 기판 122a : 전도성 코팅층
122b : 촉매 코팅층 130 : 봉지부
140 : 전해질 150 : 기밀 마개
155 : 전해질 주입구 160 : 씰링층

Claims (13)

  1. 제1 전극 및 상기 제1 전극에 흡착된 염료를 구비하는 제1 기판;
    상기 제1 기판과 대향하도록 배치되며, 제2 전극 및 테이퍼 형상을 갖는 전해질 주입구를 구비하는 제2 기판;
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 전해질 충진 공간을 형성하며, 상기 제1 기판과 제2 기판의 가장자리를 따라 형성된 봉지부;
    상기 전해질 주입구를 통해 상기 전해질 충진 공간 내에 충진되는 전해질; 및
    상기 전해질 주입구에 대응하는 테이퍼 형상을 가지며, 상기 전해질 주입구를 밀봉하는 기밀 마개;를 포함하며,
    상기 제2 전극은 상기 제2 기판 상에 형성된 전도성 코팅층과, 상기 전도성 코팅층 상에 형성된 촉매 코팅층을 포함하고,
    상기 기밀 마개는 마개 몸체와, 상기 마개 몸체의 밑면에 형성되며, 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되는 제2 전극용 보조 전극을 포함하며, 상기 제2 전극용 보조 전극은 상기 제2 전극과 동일한 물질로 각각 형성되는 이중층 구조로 이루어져, 상기 제2 전극으로 사용되는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기밀 마개는
    상기 제2 기판과 나사 결합 방식에 의하여 결합되는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기밀 마개는
    상기 제2 기판의 전해질 주입구 내에 매립되어 상기 제2 기판보다 작거나 또는 동일한 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마개 몸체는
    유리(glass) 또는 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제3항에 있어서,
    상기 태양전지는
    상기 제2 기판 상에 형성되어 상기 기밀 마개를 덮는 씰링층과,
    상기 씰링층 상에 적층되는 커버 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기밀 마개는
    상기 제2 기판의 표면으로부터 일부가 돌출되도록 형성되어 상기 제2 기판보다 두꺼운 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기밀 마개는
    마개 몸체와,
    상기 마개 몸체의 밑면에 형성되며, 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되는 제2 전극용 보조 전극과,
    상기 마개 몸체의 윗면을 덮는 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 덮개는
    상기 마개 몸체와 동종 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
  12. 삭제
  13. 삭제
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