KR101232299B1 - 나노 구조체, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 태양 전지 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체의 제조 방법은 기판 위에 복수개의 제1 나노 입자를 부착시켜 나노 시드층을 형성하는 단계, 상기 기판 위의 나노 시드층을 성장시켜 복수개의 나노선을 형성하는 단계, 상기 나노선의 측면에 복수개의 제2 나노 입자를 부착시켜 나노 껍질층을 형성하는 단계, 상기 나노 껍질층을 성장시켜 복수개의 나노 가지를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 나노 구조체, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 태양 전지에 관한 것이다.
일반적으로 나노 구조체는 전기, 전자, 광학 및 기타 공학적 응용성에서 다양한 기능성을 가지고 있어 에너지, 디스플레이, 센서, 생체공학 등의 응용분야에서 핵심적인 소자로서 연구가 활발히 진행되고 있다.
특히, TiO2, ZnO 등의 금속산화물을 나노입자(nanoparticle), 나노선(nanowire), 나노관(nanotube)와 같은 형태로 합성 제작하고 있으며, 이의 다양한 응용을 위해서 원하는 형태와 구조로 나노 구조체를 형성하거나 다른 형태의 나노 구조체와 집적하는 기법의 중요성이 증대하고 있다. 특히, 염료감응형 태양전지(Dye Sensitized Solar Cell, DSSC)의 광전극으로 나노 구조체가 많이 적용되고 있다.
염료감응형 태양전지는 도전성 투명 전극, 염료가 흡착되며 산화티타늄(TiO2) 나노 입자로 이루어진 다공질 광전극, 전해질, 상대 전극 등을 포함하며, 가시광선에 의해 들뜬 염료 내부의 전자가 다공질 광전극의 산화티타늄(TiO2)에 주입되어 전자가 이동한다. 그러나, 산화티타늄(TiO2)으로 이루어진 다공질 광전극은 공핍층이 부족하여 전자가 다공질 광전극을 이동하면서 발생하는 정공 및 전자 재결합 현상으로 인해 에너지 손실이 많아져 에너지 변환 효율이 떨어진다.
본 발명은 전술한 배경 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 에너지 변환 효율이 높은 나노 구조체, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 태양 전지를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체는 기판 위에 간격을 두고 형성되어 있는 복수개의 나노선, 상기 나노선의 측면을 둘러싸며 형성되어 있는 복수개의 나노 가지, 상기 나노 가지의 측면을 둘러싸며 형성되어 있는 복수개의 서브 나노 가지를 포함할 수 있다.
상기 나노선, 나노 가지 및 서브 나노 가지는 산화 아연을 포함할 수 있다.
상기 나노선은 기판의 표면에 수직한 방향으로 형성될 수 있다.
상기 나노 가지는 상기 나노선으로부터 폴리머를 제거하고 열수 반응을 진행하여 형성되며, 상기 나노 가지는 상기 나노선의 측면 방향으로 연장될 수 있다.
상기 서브 나노 가지는 열수 반응을 반복하여 형성되며, 상기 서브 나노 가지는 상기 나노 가지의 측면 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체의 제조 방법은 기판 위에 복수개의 제1 나노 입자를 부착시켜 나노 시드층을 형성하는 단계, 상기 기판 위의 나노 시드층을 성장시켜 복수개의 나노선을 형성하는 단계, 상기 나노선의 측면에 복수개의 제2 나노 입자를 부착시켜 나노 껍질층을 형성하는 단계, 상기 나노 껍질층을 성장시켜 복수개의 나노 가지를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 나노 시드층을 형성하는 단계는 상기 복수개의 제1 나노 입자를 포함하는 시드 용액을 시드 용기에 채우는 단계, 상기 시드 용기 내부에 기판을 위치시켜 상기 기판 위에 나노 시드층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 나노선을 형성하는 단계는 상기 나노 시드층이 형성된 기판을 폴리머를 포함하는 전구체 용액에 담구는 단계, 나노 시드층이 형성된 기판에 열수 반응을 진행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수개의 나노선은 서로 간격을 두고 상기 기판 위에 형성될 수 있다.
상기 복수개의 나노선을 형성한 후 상기 나노선으로부터 상기 폴리머를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 나노선을 가열하여 상기 폴리머를 제거할 수 있다.
상기 나노 가지는 상기 나노 껍질층이 상기 나노선의 측면으로 성장하여 형성될 수 있다.
상기 나노 가지에 열수 반응을 진행하여 상기 나노 가지의 측면에 복수개의 서브 나노 가지를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지는 기판 위에 간격을 두고 형성되어 있는 복수개의 나노선, 상기 나노선의 측면을 둘러싸며 형성되어 있는 복수개의 나노 가지, 상기 나노 가지의 측면을 둘러싸며 형성되어 있는 복수개의 서브 나노 가지를 포함하는 나노 구조체와 이에 흡착된 염료로 이루어진 광전극, 상기 광전극과 대향하고 있는 상대 전극, 상기 광전극과 상대 전극 사이에 위치하고 있는 전해질을 포함할 수 있다.
상기 나노선, 나노 가지 및 서브 나노 가지는 산화 아연을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기판 위에 간격을 두고 형성되어 있는 복수개의 나노선, 나노선의 측면을 둘러싸며 형성되어 있는 복수개의 나노 가지를 포함하는 나노 구조체를 형성함으로써, 광을 흡수할 수 있는 비표면적을 넓혀 광의 흡수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체를 포함하는 광전극을 가지는 염료감응형 태양 전지를 제조함으로써 광반응으로 생성된 전자의 손실을 줄여 염료감응형 태양전지의 에너지 변환 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체를 광센서, 디스플레이 등의 다양한 전자기기에 적용하여 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체의 측면도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체의 제조 방법을 순서대로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체의 SEM 사진으로서, 도 6(a)는 열수 반응을 1 내지 3회 반복한 나노선의 축방향 성장을 나타낸 SEM 사진이고, 도 6(b)는 폴리머를 제거한 후 나노 껍질층을 형성하지 않은 경우 나노 가지의 측면 성장을 나타낸 SEM 사진이며, 도 6(c)는 폴리머를 제거한 후 나노 껍질층을 형성한 경우 나노 가지의 측면 성장을 나타낸 SEM 사진이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체를 포함하는 태양 전지의 설명도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 개방 전압(V)과 광전류밀도(J) 곡선을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 태양 전지의 특성을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체의 제조 방법을 순서대로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체의 SEM 사진으로서, 도 6(a)는 열수 반응을 1 내지 3회 반복한 나노선의 축방향 성장을 나타낸 SEM 사진이고, 도 6(b)는 폴리머를 제거한 후 나노 껍질층을 형성하지 않은 경우 나노 가지의 측면 성장을 나타낸 SEM 사진이며, 도 6(c)는 폴리머를 제거한 후 나노 껍질층을 형성한 경우 나노 가지의 측면 성장을 나타낸 SEM 사진이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체를 포함하는 태양 전지의 설명도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 개방 전압(V)과 광전류밀도(J) 곡선을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 태양 전지의 특성을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
그러면 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체에 대하여 도 1을 참고로 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체의 측면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체는 기판(100) 위에 간격을 두고 형성되어 있는 복수개의 나노선(310), 나노선(310)의 측면을 둘러싸며 형성되어 있는 복수개의 나노 가지(320) 및 나노 가지(320)의 측면을 둘러싸며 형성되어 있는 복수개의 서브 나노 가지(330)를 포함한다.
나노선(310), 나노 가지(320) 및 서브 나노 가지(330)는 산화 아연(ZnO)로 이루어지며, 나노선(310)은 기판(100)의 표면에 수직한 방향으로 형성되어 있다. 복수개의 나노선(310)은 헥사메틸렌테트라민(Hexamethylenetetramine, HMTA)과 폴리에틸렌이민(Polyethylenimine, PEI)의 폴리머를 더 포함하며, 열수 반응 진행 시 폴리머는 나노 시드층(31)의 측면 성장을 방해하고 나노 시드층(31)의 축 방향 성장은 방해하지 않으므로 복수개의 나노선(310)은 서로 간격을 두고 기판(100) 위에 형성된다.
열수 반응 진행 시 나노선(310)을 둘러싸는 나노 껍질층(32)에서 폴리머는 제거되어 있으므로 나노 껍질층(32)은 측면 성장과 축 방향 성장을 모두 진행하게 된다. 따라서, 복수개의 나노선(310)의 모든 측면에서 나노 가지(320)가 성장하게 된다.
또한, 성장한 나노 가지(320)의 측면에는 폴리머가 제거되어 있으므로 나노 가지(320)에 잔류하는 나노 껍질층(33)은 측면 성장과 축 방향 성장을 모두 진행하게 된다. 따라서, 복수개의 나노 가지(320)의 모든 측면에서 서브 나노 가지(330)가 성장하게 된다.
어떤 입자의 단위질량 또는 단위부피당 전표면적을 비표면적이라 하며, 이와 같이, 나노선(310), 나노 가지(320) 및 서브 나노 가지(330)에 의해 나노 구조체의 비표면적은 넓어지게 된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체는 나노선, 나노 가지(320) 및 서브 나노 가지(330)로 이루어지므로, 비표면적을 최대한 넓힐 수 있어 염료 증착율과 광의 흡수율을 향상시킬 수 있어 에너지 변환 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체의 제조 방법에 대하여 도 2 내지 도 5를 참고로 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체의 제조 방법을 순서대로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체의 제조 방법은 도 2에 도시한 바와 같이, 아연 산화물(ZnO) 등으로 이루어진 복수개의 제1 나노 입자(1)를 포함하는 시드 용액(40)을 시드 용기(50)에 채운다. 이러한 시드 용액(40)은 수산화 나트륨(NaOH)과 징크아세테이트(Zinc acetate, Zn(OAc)2를 혼합하여 제조한 제1 나노 입자(1)를 에탄올에 분산시킨 용액이다.
그리고, 시드 용기(50) 내부에 기판(100)을 위치시켜 기판(100) 위에 나노 시드층(31)을 형성한다. 복수개의 제1 나노 입자(1)가 기판(100) 위에 부착되어 나노 시드층(31)을 형성한다.
다음으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 기판(100) 위의 나노 시드층(31)을 성장시켜 복수개의 나노선(310)을 형성한다. 이를 위해 징크나이트레이트헥사하이드레이트(Zinc nitrate hexahydrate, Zn(NO3)2ㅇ6H2O), 헥사메틸렌테트라민(Hexamethylenetetramine, HMTA), 폴리에틸렌이민(Polyethylenimine, PEI) 및 탈이온수(Deionized Water)를 포함하는 전구체(precursor) 용액(60)이 채워진 압력 용기(70) 속에 나노 시드층(31)이 형성된 기판(100)을 위치시킨다.
65도 내지 95도 정도의 온도에서 3 내지 7시간 동안 압력 용기(70)에서 열수 반응을 진행함으로써 나노 시드층(31)은 성장하여 복수개의 나노선(310)을 형성한다.
기판(100)의 표면에 형성된 헥사메틸렌테트라민(Hexamethylenetetramine, HMTA)과 폴리에틸렌이민(Polyethylenimine, PEI)의 폴리머는 나노 시드층(31)의 측면 성장을 방해하고 나노 시드층(31)의 축 방향(Y) 성장은 방해하지 않으므로 복수개의 나노선(310)은 서로 간격을 두고 기판(100) 위에 형성된다.
이러한 열수 반응을 반복하여 복수개의 나노선(310)을 기판(100)의 표면에 수직한 방향으로 계속 성장시킬 수 있다.
다음으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 나노선(310)을 10분 동안 350도 정도의 온도에서 가열하여 나노선(310)에 포함되어 있는 폴리머를 제거한다. 그리고, 나노선(310)의 측면에 복수개의 제2 나노 입자(2)를 부착시켜 나노 껍질층(32)을 형성한다.
이를 위해 아연 산화물(ZnO) 등으로 이루어진 복수개의 제2 나노 입자(2)를 에탄올에 분산시킨 시드 용액에 기판(100)을 담군다. 따라서, 복수개의 제2 나노 입자가 복수개의 나노선(310)의 측면을 둘러싸며 부착되어 나노 껍질층(32)을 형성한다.
다음으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 나노 껍질층(32)을 성장시켜 복수개의 나노 가지(320)를 형성한다. 이를 위해 징크나이트레이트헥사하이드레이트(Zinc nitrate hexahydrate, Zn(NO3)2ㅇ6H2O), 헥사메틸렌테트라민(Hexamethylenetetramine, HMTA), 폴리에틸렌이민(Polyethylenimine, PEI) 및 탈이온수(Deionized Water)를 포함하는 전구체(precursor) 용액이 채워진 압력 용기(70) 속에 나노 껍질층(32)이 형성된 기판(100)을 위치시킨다.
압력 용기(70)에서 3 내지 7시간 동안 65도 내지 95도에서 열수 반응을 진행함으로써 나노 껍질층(32)은 나노선(310)의 측면으로 성장하여 복수개의 나노 가지(320)를 형성한다.
나노 껍질층(32)에서 폴리머는 제거되었으므로 나노 껍질층(32)은 측면 성장과 축 방향 성장을 모두 진행하므로 복수개의 나노선(310)의 모든 측면에서 나노 가지(320)가 성장하게 된다.
그리고, 상기의 열수 반응을 반복하여 복수개의 서브 나노 가지(330)를 나노 가지(320)의 측면에서 다양한 각도로 계속 성장시켜 비표면적을 넓힐 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체의 SEM 사진으로서, 도 6(a)는 열수 반응을 1 내지 3회 반복한 나노선의 축방향 성장을 나타낸 SEM 사진이고, 도 6(b)는 폴리머를 제거한 후 나노 껍질층을 형성하지 않은 경우 나노 가지의 측면 성장을 나타낸 SEM 사진이며, 도 6(c)는 폴리머를 제거한 후 나노 껍질층을 형성한 경우 나노 가지의 측면 성장을 나타낸 SEM 사진이다.
도 6(a)에 도시한 바와 같이, 열수 반응을 반복할수록 나노선의 축방향 길이가 길어짐을 알 수 있고, 도 6(b) 및 도 6(c)에 나타난 바와 같이, 나노 껍질층을 형성하지 않은 경우에 비해 나노 껍질층을 형성한 경우에 나노 가지가 밀집하여 성장함을 알 수 있다.
도 6(d)는 폴리머를 제거하지 않은 경우 나노 가지의 측면 성장을 나타낸 SEM 사진이고, 도 6(e)는 폴리머를 제거한 경우 나노 가지의 측면 성장을 나타낸 SEM 사진이다.
도 6(d) 및 도 6(e)에 나타난 바와 같이, 나노 껍질층(32)에서 폴리머가 제거된 경우, 나노 껍질층(32)은 계층적으로 밀집된 구조의 나노 가지(320)로 성장하게 됨을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체의 제조 방법은 나노선(310)에 부착된 폴리머를 제거한 후 나노 가지(320) 및 서브 나노 가지(330)를 형성하므로, 나노 가지(320) 및 서브 나노 가지(330)를 보다 많이 성장하도록 한다.
따라서, 비표면적을 최대한 넓힐 수 있어 염료 증착율과 광의 흡수율을 향상시킬 수 있고, 따라서, 에너지 변환 효율을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체를 포함하는 태양 전지의 설명도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체를 포함하는 태양 전지는 나노 구조체(300)와 이에 흡착된 염료로 이루어진 광전극(1000), 광전극(1000)과 대향하고 있는 상대 전극(2000), 광전극(1000)과 상대 전극(2000) 사이에 위치하고 있는 전해질(3000)을 포함한다. 염료가 가시광선을 흡수하여 광전극(1000)에 있는 나노 구조체(300)에 주입하여 전자를 이동시킴으로써 태양 전지의 역할을 한다.
나노 구조체(300)는 기판(100) 위에 간격을 두고 형성되어 있는 복수개의 나노선(310), 나노선(310)의 측면을 둘러싸며 형성되어 있는 복수개의 나노 가지(320) 및 나노 가지(320)의 측면을 둘러싸며 형성되어 있는 복수개의 서브 나노 가지(330)를 포함한다.
나노선(310), 나노 가지(320) 및 서브 나노 가지(330)는 산화 아연(ZnO)로 이루어지며, 나노선(310)은 기판(100)의 표면에 수직한 방향으로 형성되어 있다. 복수개의 나노선(310)은 헥사메틸렌테트라민(Hexamethylenetetramine, HMTA)과 폴리에틸렌이민(Polyethylenimine, PEI)의 폴리머를 더 포함하며, 열수 반응 진행 시 폴리머는 나노 시드층(31)의 측면 성장을 방해하고 나노 시드층(31)의 축 방향 성장은 방해하지 않으므로 복수개의 나노선(310)은 서로 간격을 두고 기판(100) 위에 형성된다.
열수 반응 진행 시 나노선(310)을 둘러싸는 나노 껍질층(32)에서 폴리머는 제거되어 있으므로 나노 껍질층(32)은 측면 성장과 축 방향 성장을 모두 진행하게 된다. 따라서, 복수개의 나노선(310)의 모든 측면에서 나노 가지(320)가 성장하게 된다.
또한, 성장한 나노 가지(320)의 측면에는 폴리머가 제거되어 있으므로 나노 가지(320)에 잔류하는 나노 껍질층(33)은 측면 성장과 축 방향 성장을 모두 진행하게 된다. 따라서, 복수개의 나노 가지(320)의 모든 측면에서 서브 나노 가지(330)가 성장하게 된다.
따라서, 나노선(310), 나노 가지(320) 및 서브 나노 가지(330)에 의해 나노 구조체(300)의 비표면적은 넓어지게 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 개방 전압(V)과 광전류밀도(J) 곡선을 나타낸 도면이고, 도 9는 도 8에 도시된 태양 전지의 특성을 나타낸 도면이다.
태양 전지의 효율을 특징 지워주는 변수로는 개방 전압(open circuit voltage, Voc), 광전류 밀도(short circuit current density, Jsc), 그리고 충진 계수(fill factor, FF), 효율(η) 등이 있다.
개방 전압(Voc)은 회로가 개방된 상태, 즉 무한대의 임피던스가 걸린 상태에서 빛을 받았을 때 태양 전지의 양단에 형성되는 전위차이고, 광전류 밀도(Jsc)는 회로가 단락된 상태, 즉 외부저항이 없는 상태에서 빛을 받았을 때 나타나는 역방향(음의 값)의 전류밀도이다.
그리고, 충진 계수(FF)는 최대전력점에서의 전류밀도와 전압값의 곱을 개방 전압(Voc)과 광전류 밀도(Jsc)의 곱으로 나눈 값으로서, 빛이 가해진 상태에서 J-V곡선의 모양이 사각형에 얼마나 가까운가를 나타내는 지표이며, 태양 전지의 효율 η은 태양 전지에 의해 생산된 최대 전력과 입사광 에너지사이의 비율이다.
도 8 및 도 9에는, 1회의 축방향 성장(LG1), 2회의 축방향 성장(LG2), 3회의 축방향 선장(LG3), 1회의 측면 성장(BG1), 2회의 측면 성장(BG2), 3회의 측면 성장(BG3), 축방향 성장이 없는 경우(LG), 측면 성장이 없는 경우(BG)의 개방 전압(Voc)과 광전류 밀도(Jsc)가 나타나 있다.
도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 축방향 성장과 측면 성장을 진행할수록 태양 전지의 비표면적이 넓어져 태양 전지의 효율(η)과 광전류 밀도(Jsc)는 증가함을 알 수 있다. 또한, 개방 전압(Voc)과 충진 계수(FF)도 증가함을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지는 광전극(1000)을 이루는 나노 구조체(300)가 나노선(310), 나노 가지(320) 및 서브 나노 가지(330)로 이루어지므로, 비표면적을 최대한 넓힐 수 있어 염료 증착율과 광의 흡수율을 향상시킬 수 있어 에너지 변환 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
31: 나노 시드층 32: 나노 껍질층
100: 기판 310: 나노선
320: 나노 가지
100: 기판 310: 나노선
320: 나노 가지
Claims (15)
- 기판 위에 간격을 두고 형성되어 있는 복수개의 나노선,
상기 나노선의 측면을 둘러싸며 형성되어 있는 복수개의 나노 가지,
상기 나노 가지의 측면을 둘러싸며 형성되어 있는 복수개의 서브 나노 가지
를 포함하고,
상기 나노 가지는 상기 나노선으로부터 폴리머를 제거하고 열수 반응을 진행하여 형성되며, 상기 나노 가지는 상기 나노선의 측면 방향으로 연장되어 있는 나노 구조체. - 제1항에서,
상기 나노선, 나노 가지 및 서브 나노 가지는 산화 아연을 포함하는 나노 구조체. - 제1항에서,
상기 나노선은 기판의 표면에 수직한 방향으로 형성되어 있는 나노 구조체. - 삭제
- 제1항에서,
상기 서브 나노 가지는 열수 반응을 반복하여 형성되며, 상기 서브 나노 가지는 상기 나노 가지의 측면 방향으로 연장되어 있는 나노 구조체. - 기판 위에 복수개의 제1 나노 입자를 부착시켜 나노 시드층을 형성하는 단계,
상기 기판 위의 나노 시드층을 성장시켜 복수개의 나노선을 형성하는 단계,
상기 나노선의 측면에 복수개의 제2 나노 입자를 부착시켜 나노 껍질층을 형성하는 단계,
상기 나노 껍질층을 성장시켜 복수개의 나노 가지를 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 나노 시드층을 형성하는 단계는
상기 복수개의 제1 나노 입자를 포함하는 시드 용액을 시드 용기에 채우는 단계,
상기 시드 용기 내부에 기판을 위치시켜 상기 기판 위에 나노 시드층을 형성하는 단계
를 포함하는 나노 구조체의 제조 방법. - 삭제
- 제6항에서,
상기 나노선을 형성하는 단계는
상기 나노 시드층이 형성된 기판을 폴리머를 포함하는 전구체 용액에 담구는단계,
나노 시드층이 형성된 기판에 열수 반응을 진행하는 단계
를 포함하는 나노 구조체의 제조 방법. - 제8항에서,
상기 복수개의 나노선은 서로 간격을 두고 상기 기판 위에 형성되는 나노 구조체의 제조 방법. - 제8항에서,
상기 복수개의 나노선을 형성한 후 상기 나노선으로부터 상기 폴리머를 제거하는 단계를 더 포함하는 나노 구조체의 제조 방법. - 제10항에서,
상기 나노선을 가열하여 상기 폴리머를 제거하는 나노 구조체의 제조 방법. - 제8항에서,
상기 나노 가지는 상기 나노 껍질층이 상기 나노선의 측면으로 성장하여 형성되는 나노 구조체의 제조 방법. - 제10항에서,
상기 나노 가지에 열수 반응을 진행하여 상기 나노 가지의 측면에 복수개의 서브 나노 가지를 형성하는 단계
를 더 포함하는 나노 구조체의 제조 방법. - 기판 위에 간격을 두고 형성되어 있는 복수개의 나노선, 상기 나노선의 측면을 둘러싸며 형성되어 있는 복수개의 나노 가지, 상기 나노 가지의 측면을 둘러싸며 형성되어 있는 복수개의 서브 나노 가지를 포함하는 나노 구조체와 이에 흡착된 염료로 이루어진 광전극,
상기 광전극과 대향하고 있는 상대 전극,
상기 광전극과 상대 전극 사이에 위치하고 있는 전해질
을 포함하고,
상기 나노 가지는 상기 나노선으로부터 폴리머를 제거하고 열수 반응을 진행하여 형성되며, 상기 나노 가지는 상기 나노선의 측면 방향으로 연장되어 있는 태양 전지. - 제14항에서,
상기 나노선, 나노 가지 및 서브 나노 가지는 산화 아연을 포함하는 태양 전지.
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