KR101302450B1 - Dye sensitized solar cell with ohmic cantact film prepared by electrophoresis deposition method and electrode preparation method thereby - Google Patents

Dye sensitized solar cell with ohmic cantact film prepared by electrophoresis deposition method and electrode preparation method thereby Download PDF

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Abstract

본 발명은 단시간 내에 제조할 수 있고, 상압 하에서 제조할 수 있어 제조비용이 대폭 절감되며, 연속 공정이 가능하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지 및 전극 제조방법에 관한 것이다.The present invention can be produced in a short time, can be manufactured under normal pressure significantly reducing the manufacturing cost, the dye-sensitized solar cell having an ohmic contact thin film by the electrophoresis method that can be a continuous process can greatly improve the productivity and It relates to an electrode manufacturing method.

Description

전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지 및 전극 제조방법 {Dye sensitized solar cell with ohmic cantact film prepared by electrophoresis deposition method and electrode preparation method thereby}Dye-sensitized solar cell with ohmic cantact film prepared by electrophoresis deposition method and electrode preparation method by electrophoresis

본 발명은 단시간 내에 제조할 수 있고, 상압 하에서 제조할 수 있어 제조비용이 대폭 절감되며, 연속 공정이 가능하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지 및 전극 제조방법에 관한 것이다.
The present invention can be produced in a short time, can be manufactured under normal pressure significantly reducing the manufacturing cost, the dye-sensitized solar cell having an ohmic contact thin film by the electrophoresis method that can be a continuous process can greatly improve the productivity and It relates to an electrode manufacturing method.

태양 전지 소자란 빛이 조사되었을 때 전자와 정공을 발생시키는 광-흡수 물질을 사용하여 직접적으로 전기를 생산하는 소자를 의미한다. 1839년 프랑스의 물리학자 Becquerel이 최초로 빛으로 유도된 화학적 반응이 전류를 발생시킨다는 광기전력을 발견하였고, 그 후 셀레늄과 같은 고체에서도 유사한 현상이 발견된 사실에 기인한다.The solar cell device refers to a device that directly generates electricity by using a light-absorbing material that generates electrons and holes when light is irradiated. In 1839, French physicist Becquerel discovered the first photovoltaic that caused a light-induced chemical reaction to generate an electric current, after which a similar phenomenon was found in solids such as selenium.

그 후 1954년 Bell 연구소에서 약 6%의 효율을 보인 실리콘계열의 태양전지가 최초로 개발된 이후에 무기 실리콘을 중심으로 태양 전지의 연구가 계속되었다.Later, after the first silicon-based solar cell was developed at Bell Labs in 1954 with about 6% efficiency, solar cell research continued.

이와 같은 무기계 태양 전지 소자는 실리콘과 같은 무기물 반도체의 p-n 접합으로 이루어진다. 태양 전지의 소재로 사용된 실리콘은 크게 단결정 또는 다결정 실리콘과 같은 결정 실리콘 계열과 비정질 실리콘 계열로 구분될 수 있다. 이 중 결정 실리콘계열은 태양 에너지를 전기 에너지로 전환하는 에너지 전환 효율이 비정질 실리콘계열에 비하여 우수하지만 결정을 성장시키기 위하여 소용되는 시간과 에너지로 인하여 생산성이 떨어진다.
Such an inorganic solar cell device is composed of a pn junction of an inorganic semiconductor such as silicon. Silicon used as a solar cell material can be largely divided into crystalline silicon such as monocrystalline or polycrystalline silicon and amorphous silicon. Among them, the crystalline silicon series has an excellent energy conversion efficiency for converting solar energy into electrical energy compared to the amorphous silicon series, but the productivity is decreased due to the time and energy used to grow the crystal.

한편, 염료감응 태양전지는 상부 투명기판(110), 상기 상부 투명기판의 내측 표면에 형성되는 투명전극(120), 상기 투명전극 위에 형성된 것으로 그 표면에는 염료(140)가 흡착된 산화물반도체(130) 다공질 음극전극, 하부 투명기판(160) 위에 형성되는 상기 음극전극에 대응하는 양극부로서의 상대전극(150) 및 상기 음극전극과 상대전극 사이에 충전된 전해질(180)과, 상기 상부 투명기판(110)과 상기 하부 투명기판(160) 사이를 실링 및 패키징하는 패키징제(170)을 포함하여 이루어진다.On the other hand, the dye-sensitized solar cell is the upper transparent substrate 110, the transparent electrode 120 formed on the inner surface of the upper transparent substrate, formed on the transparent electrode, the oxide semiconductor 130, the dye 140 is adsorbed on the surface A porous cathode electrode, a counter electrode 150 serving as an anode part corresponding to the cathode electrode formed on the lower transparent substrate 160, an electrolyte 180 filled between the cathode electrode and the counter electrode, and the upper transparent substrate ( It comprises a packaging agent 170 for sealing and packaging between the 110 and the lower transparent substrate 160.

상기 산화물 반도체층은 가시광선 영역의 태양에너지를 흡수하여 전자-홀 쌍을 생성하는 염료분자와 염료를 흡착하고 염료에서 생성된 전자를 전달한다. 상기 상대전극은 태양광의 반사도가 좋으면서 전해질의 촉매역활을 통해 환원작용을 촉진시키는 촉매 박막전극으로 구성되어 있다.
The oxide semiconductor layer absorbs the solar energy in the visible light region to adsorb dye molecules and dyes to form electron-hole pairs and transfer electrons generated from the dyes. The counter electrode is composed of a catalytic thin film electrode which promotes a reduction effect through the catalytic role of the electrolyte while having good reflectance of sunlight.

염료감응형 태양전지의 촉매 박막전극은 오믹접촉박막으로 이루어지고, 주로 Pt 박막이 사용되고 있다. 종래에는 Pt 박막을 증착, 스퍼터링, 금속 페이스트 또는 화합물의 도포 등의 방법에 의해 제조하였다. 그러나, 증착 및 스퍼터링 방법에 의한 오믹접촉 박막의 제조는 진공 중에서 실시되기 때문에 제품의 공정비용을 상승시키는 요인이 되고, 금속 페이스트 또는 금속 화합물의 도포법은 오믹접촉 박막의 전구체를 도포한 후 소성 등의 공정을 거쳐야 하므로 제조 공정이 복잡할 뿐만 아니라 유해가스 배출의 원인이 되고 있는 실정이다.
The catalyst thin film electrode of the dye-sensitized solar cell is made of an ohmic contact thin film, and a Pt thin film is mainly used. Conventionally, the Pt thin film was manufactured by the method of vapor deposition, sputtering, application | coating of a metal paste, or a compound. However, since the manufacture of the ohmic contact thin film by the deposition and sputtering method is performed in a vacuum, the process cost of the product is increased, and the method of applying the metal paste or the metal compound is applied after the precursor of the ohmic contact thin film is baked and the like. The manufacturing process is complicated because it must go through the process of, as well as the situation that is causing harmful emissions.

이에 따라 오믹접촉박막인 촉매 박막전극을 단시간 내에 제조할 수 있고, 상압 하에서 제조할 수 있어 제조비용이 대폭 절감되며, 연속 공정이 가능하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 제조방법이 요구되고 있다.
Accordingly, there is a demand for a production method capable of manufacturing a catalytic thin film electrode, which is an ohmic contact thin film, within a short time, and manufacturing at normal pressure, thereby greatly reducing manufacturing costs and enabling a continuous process to greatly improve productivity.

상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 단시간 내에 제조할 수 있고, 상압 하에서 제조할 수 있어 제조비용이 대폭 절감되며, 연속 공정이 가능하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지의 상대전극, 그 제조방법 및 염료감응형 태양전지를 제공함에 그 목적이 있다.
The present invention for solving the conventional problems as described above can be manufactured in a short time, can be manufactured under normal pressure significantly reduced manufacturing cost, it is possible by a continuous process, an electrophoretic method by electrophoresis that can greatly improve productivity An object of the present invention is to provide a counter electrode of a dye-sensitized solar cell having a contact thin film, a method of manufacturing the same, and a dye-sensitized solar cell.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

투명기판의 표면에 형성된 전도성 투명전극 상에 형성되는 촉매 박막 전극으로 이루어지는 염료감응형 태양전지의 상대전극에 있어서,In the counter electrode of the dye-sensitized solar cell consisting of a catalyst thin film electrode formed on a conductive transparent electrode formed on the surface of the transparent substrate,

상기 촉매 박막 전극은 전기영동법을 이용하여 금속나노입자 콜로이드 중 금속나노입자를 상기 투명기판의 전도성 투명전극의 표면에 석출시켜 형성되는 오믹접촉박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지의 상대전극을 제공함에 그 목적이 있다.
The catalytic thin film electrode is an ohmic contact thin film by an electrophoresis method comprising an ohmic contact thin film formed by depositing metal nanoparticles in a metal nanoparticle colloid on the surface of a conductive transparent electrode of the transparent substrate using an electrophoretic method. It is an object to provide a counter electrode of a dye-sensitized solar cell having.

상기 금속나노입자는 Pt, Au, Ag, Pd 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하여 이루어지고, 상기 투명기판은 투명한 유리재 또는 투명한 합성수지재로 이루어지며, 상기 전도성 투명전극은 FTO(Fluorine-doped tin oxide), In2O3, ITO(Indium tin oxide), IZO(Indium Zinc oxide) 중 선택된 1종을 포함하여 이루어진다.
The metal nanoparticles comprise one or two or more selected from Pt, Au, Ag, Pd, the transparent substrate is made of a transparent glass material or a transparent synthetic resin material, the conductive transparent electrode is FTO (Fluorine- It comprises one selected from doped tin oxide), In 2 O 3 , ITO (Indium tin oxide), IZO (Indium Zinc oxide).

아울러 본 발명은 상기의 염료감응형 태양전지의 상대전극이 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지를 제공한다.
In addition, the present invention provides a dye-sensitized solar cell, characterized in that the counter electrode of the dye-sensitized solar cell is included.

나아가, 본 발명은, 전기영동법을 이용하여 금속나노입자 콜로이드 중 금속나노입자를 투명기판의 전도성 투명전극의 표면에 석출시켜, 상기 투명기판의 전도성 투명전극의 표면에 촉매 박막 전극인 금속 오믹접촉박막을 제조하는 것을 특징으로 하는 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지의 상대전극의 제조방법을 제공한다.
Furthermore, the present invention, by using the electrophoresis method to precipitate the metal nanoparticles of the metal nanoparticle colloid on the surface of the conductive transparent electrode of the transparent substrate, the metal ohmic contact thin film as a catalyst thin film electrode on the surface of the conductive transparent electrode of the transparent substrate It provides a method for producing a counter electrode of a dye-sensitized solar cell having an ohmic contact thin film by an electrophoresis method characterized in that for producing.

상기 금속나노입자 콜로이드의 pH는 1~5 인 것이 바람직하고, 상기 전기영동법에서 전류인가시간의 듀티 사이클(duty cycle)은 5~50 %이고, 펄스전류의 1회 싸이클 시간은 0.01 ~ 5 초인 것이 바람직하다.
It is preferable that the pH of the metal nanoparticle colloid is 1 to 5, the duty cycle of the current application time in the electrophoresis method is 5 to 50%, and the one cycle time of the pulse current is 0.01 to 5 seconds. desirable.

이하, 본 발명의 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지의 상대전극, 그 제조방법 및 염료감응형 태양전지에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the counter electrode, the manufacturing method and the dye-sensitized solar cell of the dye-sensitized solar cell having an ohmic contact thin film by the electrophoretic method of the present invention will be described in detail.

본 발명의 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지의 상대전극은 표면에 전도성 투명전극이 형성된 투명기판과, 상기 전도성 투명전극 상에 형성되는 촉매 박막 전극을 포함하여 이루어지고,The counter electrode of the dye-sensitized solar cell having an ohmic contact thin film according to the electrophoretic method of the present invention comprises a transparent substrate having a conductive transparent electrode formed on its surface, and a catalyst thin film electrode formed on the conductive transparent electrode,

상기 촉매 박막 전극은 전기영동법을 이용하여 금속나노입자 콜로이드 중 금속나노입자를 상기 투명기판의 전도성 투명전극의 표면에 석출시켜 형성되는 오믹접촉박막으로 이루어진다.
The catalyst thin film electrode is formed of an ohmic contact thin film formed by depositing metal nanoparticles in the metal nanoparticle colloid on the surface of the conductive transparent electrode of the transparent substrate by using electrophoresis.

상기 투명기판은 투광도가 높아 태양광을 투과시켜 광변환 효율을 높일 수 있는 투명한 유리재 또는 투명한 합성수지재로 이루어진다. 상기 투명한 합성수지재로서는 폴리아크릴레이트(Polyacrylate), 폴리이미드(Polyimide), 폴리에테르이미드(Polyetherimide), 폴리아릴레이트(Polyallylate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(Cellulose acetate propinonate), 폴리에테르술폰(Polyethersulphone) 등이 있다.
The transparent substrate is made of a transparent glass material or a transparent synthetic resin material that can transmit solar light due to high light transmittance and improve light conversion efficiency. Examples of the transparent synthetic resin material include polyacrylate, polyimide, polyetherimide, polyallylate, cellulose acetate propinonate, polyethersulphone, and the like. There is this.

그리고 상기 투명기판 상에 형성된 전도성 투명전극은 상기 투명기판과 상기 촉매 박막 전극사이에 형성되어 전기적 특성을 향상시키기 위한 것이다. 그리고 상기 전도성 투명전극은 전기영동법에서 작업전극 등으로 사용된다.The conductive transparent electrode formed on the transparent substrate is formed between the transparent substrate and the catalyst thin film electrode to improve electrical characteristics. The conductive transparent electrode is used as a working electrode in the electrophoresis method.

상기 전도성 투명전극은 FTO(Fluorine-doped tin oxide), In2O3, ITO(Indium tin oxide), IZO(Indium Zinc oxide), 전도성 합성수지 중 선택된 1종으로 이루어지는 것이 좋다. 특히 상기 전도성 투명전극으로서 성막 특성이 우수하고 저항값 조절이 용이한 FTO를 사용하는 것이 좋다.
The conductive transparent electrode may be made of one selected from Fluorine-doped tin oxide (FTO), In 2 O 3 , Indium tin oxide (ITO), Indium Zinc oxide (IZO), and a conductive synthetic resin. In particular, as the conductive transparent electrode, it is preferable to use FTO which is excellent in film formation characteristics and easily adjusts resistance value.

그리고 상기 금속나노입자 콜로이드는 전기영동법에서 전해액으로 사용된다. 상기 금속나노입자로서는 Pt, Au 등의 귀금속, 일반금속, 합금 등 모든 금속을 사용할 수 있으나, 특히 Pt, Au, Ag, Pd 중 선택된 1종 또는 2종 이상으로 사용하는 것이 바람직하다.The metal nanoparticle colloid is used as an electrolyte in the electrophoresis method. As the metal nanoparticles, all metals such as noble metals such as Pt and Au, general metals, and alloys may be used, but in particular, one or more selected from Pt, Au, Ag and Pd may be used.

상기 금속나노입자 콜로이드는 금속나노입자 전구체 수용액과 환원제를 혼합하여 합성할 수 있다. 금속나노입자 전구체 수용액으로서 H2PtCl6 수용액, HAuCl4 수용액, PdCl3 수용액, AgNO3 수용액 등을 사용할 수 있다. 그리고 환원제로서는 tri-sodium citrate 수용액 등을 사용할 수 있다.
The metal nanoparticle colloid may be synthesized by mixing a metal nanoparticle precursor aqueous solution and a reducing agent. As the aqueous solution of the metal nanoparticle precursor, H 2 PtCl 6 aqueous solution, HAuCl 4 aqueous solution, PdCl 3 aqueous solution, AgNO 3 aqueous solution, or the like can be used. As the reducing agent, tri-sodium citrate aqueous solution or the like may be used.

그리고 상기 촉매 박막 전극은 전기영동법을 이용하여 금속나노입자 콜로이드 중 금속나노입자를 상기 투명기판의 전도성 투명전극의 표면에 석출시켜 형성되는 오믹접촉박막으로 이루어진다.The catalytic thin film electrode is formed of an ohmic contact thin film formed by depositing metal nanoparticles in the metal nanoparticle colloid on the surface of the conductive transparent electrode of the transparent substrate by using electrophoresis.

구체적으로 전기영동법에 의해 촉매 박막 전극인 상기 오믹접촉박막을 형성하면 다음과 같다. 상기 금속나노입자 콜로이드를 전기영동조(plating bath)에 투입하여 전해액으로 사용하고, 상기 전기영동조에는 작업전극, 상대전극 및 참조전극이 설치된다.Specifically, when the ohmic contact thin film, which is a catalyst thin film electrode, is formed by electrophoresis. The metal nanoparticle colloid is introduced into a plating bath to be used as an electrolytic solution, and the working electrode, the counter electrode, and the reference electrode are installed in the electrophoresis bath.

상기 작업전극으로는 상기 전도성 투명전극이 형성된 투명기판을 사용한다. 그리고 상대전극으로는 백금판 등을 사용할 수 있고, 참조전극으로는 SCE(sturated calomel electrode) 등을 사용할 수 있다.
As the working electrode, a transparent substrate on which the conductive transparent electrode is formed is used. A platinum plate or the like may be used as a counter electrode, and an SCE (sturated calomel electrode) may be used as a reference electrode.

그리고 상기 작업전극 및 상기 상대전극에 적용한 펄스전류의 1회 사이클 시간은 0.01~5 초 인 것이 바람직하다. 0.01 초 미만인 경우나 5 초 초과인 경우 모두 금속 나노입자의 균질한 석출 상을 얻기 어렵다. In addition, the one cycle time of the pulse current applied to the working electrode and the counter electrode is preferably 0.01 to 5 seconds. In the case of less than 0.01 seconds or more than 5 seconds, it is difficult to obtain a homogeneous precipitated phase of the metal nanoparticles.

그리고 전류인가시간의 듀티 사이클(duty cycle)은 5 ~ 50 %인 것이 바람직하다. 듀티 사이클이 5 % 미만인 경우는 금속 나노입자의 석출속도가 너무 느려 문제가 있고, 50 % 초과인 경우는 석출되는 금속 나노입자가 심하게 응집되는 문제가 있다. 듀티 사이클이 1초 중 25%인 경우 전류인가시간(ton)은 0.25 초이고, toff는 0.75 초이다.In addition, the duty cycle of the current application time is preferably 5 to 50%. If the duty cycle is less than 5%, there is a problem that the deposition rate of the metal nanoparticles is too slow. If the duty cycle is greater than 50%, the precipitated metal nanoparticles are severely aggregated. When the duty cycle is 25% of 1 second, the current application time t on is 0.25 second and t off is 0.75 second.

또한, 상기 금속나노입자 콜로이드의 pH는 1 ~ 5 인 것이 바람직하다. pH가 1미만인 경우 금속 콜로이드의 안정성이 크게 저하하여 콜로이드 중 금속 나노입자가 심하게 응집하는 문제가 있고, 5 초과인 경우는 전기영동현상에 의한 석출이 매우 어렵다는 문제가 있다. 상기 금속나노입자 콜로이드의 pH는 황산, 수산화나트륨 등으로 조절할 수 있다.
In addition, the pH of the metal nanoparticle colloid is preferably from 1 to 5. If the pH is less than 1, the stability of the metal colloid is greatly reduced, so that the metal nanoparticles in the colloid are severely agglomerated, and if it is more than 5, there is a problem that precipitation by electrophoresis is very difficult. The pH of the metal nanoparticle colloid can be adjusted with sulfuric acid, sodium hydroxide and the like.

이와 같이 전기영동법에 의해 촉매 박막 전극인 상기 오믹접촉박막을 상기 투명기판의 전도성 투명전극에 형성함으로서, 종래의 증착 및 스퍼터링 방법과 같이 진공 중에 실시되지 않고 상압 하에서 이루어짐에 따라 제조비용을 대폭 절감할 수 있으며, 종래의 금속 페이스트 또는 금속화합물의 도포법과 같이 소성 공정을 거치지 않는 등 제조공정이 단순하고 연속공정이 가능하여 생산성을 대폭 향상시킬 수 있다.
As described above, by forming the ohmic contact thin film, which is a catalyst thin film electrode, on the conductive transparent electrode of the transparent substrate by electrophoresis, the manufacturing cost can be drastically reduced as it is performed under normal pressure without being performed in vacuum as in the conventional deposition and sputtering methods. In addition, the manufacturing process may be simple and continuous processes may be performed, such as not undergoing a firing process, as in the conventional method of applying a metal paste or a metal compound, thereby greatly improving productivity.

본 발명의 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지의 상대전극의 제조방법은 단시간 내에 촉매 박막 전극인 오믹접촉박막을 투명기판의 전도성 투명전극에 제조할 수 있고, 나아가 상압 하에서 제조할 수 있어 제조비용이 대폭 절감되며, 연속 공정이 가능하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
In the method of manufacturing a counter electrode of a dye-sensitized solar cell having an ohmic contact thin film according to the electrophoresis method of the present invention, an ohmic contact thin film, which is a catalytic thin film electrode, can be prepared on a conductive transparent electrode of a transparent substrate within a short time, and further, manufactured under normal pressure. It is possible to greatly reduce the manufacturing cost, and the continuous process is possible, there is an effect that can greatly improve the productivity.

도 1은 종래의 염료감응형 태양전지의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 FTO 유리판의 표면 상태를 나타내는 FE-SEM사진이다.
도 3 내지 4는 전류인가시간이 1분, 3분, 5분일 때의 각 시간별 실시예 1의 Pt 오믹접촉박막이 형성된 FTO 유리판의 FE-SEM 사진이다.
도 6 내지 도 8은 전류인가시간이 1분, 3분, 5분일 때의 각 시간별 실시예 2의 Au 오믹접촉박막이 형성된 FTO 유리판의 FE-SEM 사진이다.
도 9 내지 도 11은 전류인가시간이 1분, 3분, 5분일 때의 각 시간별 실시예 3의 Pd 오믹접촉박막이 형성된 FTO 유리판의 FE-SEM 사진이다.
도 12 및 도 13은 전류인가시간이 1분, 5분일 때의 각 시간별 실시예 4의 Ag 오믹접촉박막이 형성된 FTO 유리판의 FE-SEM 사진이다.1 is a view schematically showing the structure of a conventional dye-sensitized solar cell.
2 is an FE-SEM photograph showing the surface state of an FTO glass plate.
3 to 4 are FE-SEM photographs of the FTO glass plate in which the Pt ohmic contact thin film of Example 1 was formed for each time when the current application time was 1 minute, 3 minutes, and 5 minutes.
6 to 8 are FE-SEM photographs of the FTO glass plate in which the Au ohmic contact thin film of Example 2 was formed for each time when the current application time was 1 minute, 3 minutes, and 5 minutes.
9 to 11 are FE-SEM images of the FTO glass plate on which the Pd ohmic contact thin film of Example 3 was formed for each time when the current application time was 1 minute, 3 minutes, and 5 minutes.
12 and 13 are FE-SEM photographs of the FTO glass plate on which the Ag ohmic contact thin film of Example 4 was formed at each time when the current application time was 1 minute and 5 minutes.

이하, 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to the following Examples.

[실시예 1] FTO 유리판 상에 Pt 오믹접촉박막이 형성된 상대전극의 제조Example 1 Fabrication of Counter Electrode with Pt Ohmic Contact Thin Film on FTO Glass Plate

먼저 전해액으로 사용될 Pt 콜로이드를 제조하였다. 0.15 mM H2PtCl6 수용액 205㎖을 90℃까지 가열하고 환원제로서 34 mM tri-sodium citrate 수용액 45㎖를 첨가하여 4시간 동안 온도를 유지하여 담갈색의 Pt 콜로이드를 합성하였다. Pt 콜로이드 중 Pt 나노입자의 사이즈는 2~3 nm로 관찰되었다.First, a Pt colloid to be used as an electrolyte was prepared. 205 ml of 0.15 mM H 2 PtCl 6 aqueous solution was heated to 90 ° C., and 45 ml of 34 mM tri-sodium citrate aqueous solution was added as a reducing agent to maintain temperature for 4 hours to synthesize light brown Pt colloid. The size of Pt nanoparticles in Pt colloid was observed at 2 to 3 nm.

상기 제조한 Pt 콜로이드를 전해액으로 이용하여 투명기판의 전도성 투명전극 상에 Pt 오믹접촉 박막층을 제조하였다. 상기 전도성 투명전극이 형성된 투명기판으로는 FTO(Fluorine-doped Tin Oxide) 유리판을 사용하였다. 도 2는 상기 FTO 유리판의 표면 상태를 나타내는 FE-SEM사진이다.
A Pt ohmic contact thin film layer was prepared on a conductive transparent electrode of a transparent substrate using the prepared Pt colloid as an electrolyte. Fluorine-doped Tin Oxide (FTO) glass plate was used as the transparent substrate on which the conductive transparent electrode was formed. 2 is an FE-SEM photograph showing the surface state of the FTO glass plate.

전기영동법을 이용하여 FTO 유리판 위에 Pt 박막층을 제조하기 위하여, FTO 유리판(1×2cm2)을 작업전극(working electrode)으로 Pt 콜로이드 중에 설치하고 상대전극(counter electrode)으로는 백금판(2.5×2.5cm2)을 사용하였으며, 참조전극(reference electrode)으로는 SCE(saturated calomel electrode, KCl)를 사용하였다. 전원 공급 및 제어 장치로는 Galvano/Potentiostat (EG&G Co. model 263A)를 사용하였다.In order to manufacture a Pt thin film layer on an FTO glass plate by electrophoresis, an FTO glass plate (1 × 2 cm 2 ) was installed in a Pt colloid as a working electrode and a platinum plate (2.5 × 2.5) as a counter electrode. cm 2 ), and SCE (saturated calomel electrode, KCl) was used as a reference electrode. Galvano / Potentiostat (EG & G Co. model 263A) was used as the power supply and control device.

상기 Pt 콜로이드 200㎖를 전해액으로 하여 상온을 유지하며 자석교반기를 사용해 교반을 행하였고, 극간 거리는 10mm로 고정하였다. 정전류법(Galvanostatic method)을 적용하였고, 이때 인가전류밀도는 30mA/cm2로 하였다. 또한 Pt 나노입자의 석출을 균일하게 유지하기 위하여 펄스전류법을 이용하였고, 총 전류인가시간 1초 중 25%의 duty cycle(ton = 0.25 초, toff = 0.75 초)로 , 25℃를 기준으로 인가시간은 1, 3, 5 분으로 하였고, 전해액의 pH는 2로 하였다.
200 ml of the Pt colloid was used as an electrolyte and the mixture was stirred using a magnetic stirrer, and the inter-pole distance was fixed at 10 mm. The galvanostatic method was applied, and the applied current density was 30 mA / cm 2 . In addition, the pulse current method was used to maintain the deposition of Pt nanoparticles uniformly, and 25% of the total current application time was used for 25% duty cycle (t on = 0.25 sec, t off = 0.75 sec). The application time was 1, 3, 5 minutes, and the pH of the electrolyte solution was 2.

도 3 내지 4는 전류인가시간이 1분, 3분, 5분일 때의 각 시간별 Pt 오믹접촉박막이 형성된 FTO 유리판의 FE-SEM 사진이다. 도 3 내지 도 5의 FE-SEM 사진과 같이 전류의 인기시간(코팅시간)이 증가함에 따라 Pt의 코팅량이 증가하는 것을 볼 수 있다.
3 to 4 are FE-SEM photographs of FTO glass plates in which Pt ohmic contact thin films are formed at respective times when the current application time is 1 minute, 3 minutes, and 5 minutes. It can be seen that the coating amount of Pt increases as the popular time (coating time) of the current increases as shown in the FE-SEM photograph of FIGS. 3 to 5.

[실시예 2] FTO 유리판 상에 Au 오믹접촉박막이 형성된 상대전극의 제조Example 2 Fabrication of Counter Electrode with Au Ohmic Contact Thin Film on FTO Glass Plate

0.5 mM HAuCl4 수용액 500mL를 끓는점까지 가열한 후 환원제로서 34 mM tri-sodium citrate 수용액 28 mL를 첨가하여 Au 나노입자의 입경이 12~15nm인 Au 콜로이드를 합성하였다.
After heating 500 mL of 0.5 mM HAuCl 4 aqueous solution to a boiling point, 28 mL of 34 mM tri-sodium citrate aqueous solution was added as a reducing agent to synthesize Au colloids having a particle diameter of 12 to 15 nm.

전기영동법에 의한 FTO 유리판 위에 Au 박막의 제조 조건은 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
Preparation conditions of the Au thin film on the FTO glass plate by the electrophoresis method were carried out in the same manner as in Example 1.

도 6 내지 도 8은 전류인가시간이 1분, 3분, 5분일 때의 각 시간별 Au 오믹접촉박막이 형성된 FTO 유리판의 FE-SEM 사진이다. 도 6 내지 도 8의 FE-SEM 사진과 같이 전류의 인기시간(코팅시간)이 증가함에 따라 Au의 코팅량이 증가하는 것을 볼 수 있다.
6 to 8 are FE-SEM photographs of FTO glass plates in which Au ohmic contact thin films are formed at respective times when the current application time is 1 minute, 3 minutes, and 5 minutes. As shown in the FE-SEM photograph of FIGS. 6 to 8, it can be seen that the coating amount of Au increases as the popular time (coating time) of the current increases.

[실시예 3] FTO 유리판 상에 Pd 오믹접촉박막이 형성된 상대전극의 제조Example 3 Fabrication of Counter Electrode with Pd Ohmic Contact Thin Film on FTO Glass Plate

0.01 M의 tri-sodium citrate 수용액 5㎖와 증류수 193 ㎖를 혼합한 후 90℃에서 10분 동안 교반하고, 0.01 M PdCl3 수용액 2 ㎖를 첨가한 후 90℃에서 5시간 동안 교반하여, 옅은 담갈색의 Pd 콜로이드를 합성하였다. Pd 콜로이드 중 Pd 나노입자는 4~5 nm로 관찰되었다.
5 ml of 0.01 M tri-sodium citrate aqueous solution and 193 ml of distilled water were mixed and stirred at 90 ° C. for 10 minutes, 2 ml of 0.01 M PdCl 3 aqueous solution was added, followed by stirring at 90 ° C. for 5 hours. Pd colloids were synthesized. Pd nanoparticles in Pd colloid were observed at 4-5 nm.

전기영동법에 의한 FTO 유리판 위에 Pd 박막의 제조 조건은 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
Preparation conditions of the Pd thin film on the FTO glass plate by the electrophoresis method were carried out in the same manner as in Example 1.

도 9 내지 도 11은 전류인가시간이 1분, 3분, 5분일 때의 각 시간별 Pd 오믹접촉박막이 형성된 FTO 유리판의 FE-SEM 사진이다. 도 9 내지 도 11의 FE-SEM 사진과 같이 전류의 인기시간(코팅시간)이 증가함에 따라 Pd의 코팅량이 증가하는 것을 볼 수 있다.
9 to 11 are FE-SEM photographs of FTO glass plates in which Pd ohmic contact thin films are formed at respective times when the current application time is 1 minute, 3 minutes, and 5 minutes. As shown in the FE-SEM photograph of FIGS. 9 to 11, it can be seen that the coating amount of Pd increases as the popular time (coating time) of the current increases.

[실시예 4] FTO 유리판 상에 Ag 오믹접촉박막이 형성된 상대전극의 제조Example 4 Fabrication of Counter Electrode with Ag Ohmic Contact Thin Film on FTO Glass Plate

0.01M AgNO3 수용액 16.8㎖를 준비하고 0.01M tri-sodium citrate 수용액 67.5㎖를 첨가한 후 상온에서 10분 동안 교반하고, 환원제로 0.01 M ascorbic acid 수용액 12㎖를 첨가한 다음 상온에서 20분 동안 교반하여 짙은 노랑색의 Ag 콜로이드를 합성하였다. Ag 콜로이드 중 Ag 나노입자의 크기는 10~30 nm로 관찰되었다.
Prepare 16.8 ml of 0.01 M AgNO 3 aqueous solution, add 67.5 ml of 0.01 M tri-sodium citrate aqueous solution, and stir at room temperature for 10 minutes, add 12 ml of 0.01 M ascorbic acid aqueous solution as a reducing agent, and stir at room temperature for 20 minutes. A dark yellow Ag colloid was synthesized. The size of Ag nanoparticles in the Ag colloid was observed to be 10 ~ 30 nm.

전기영동법에 의한 FTO 유리판 위에 Ag 박막의 제조 조건은 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
Preparation conditions of the Ag thin film on the FTO glass plate by the electrophoresis method was carried out in the same manner as in Example 1.

도 12 및 도 13은 전류인가시간이 1분, 5분일 때의 각 시간별 Ag 오믹접촉박막이 형성된 FTO 유리판의 FE-SEM 사진이다. 도 12 및 도 13의 FE-SEM 사진과 같이 전류의 인기시간(코팅시간)이 증가함에 따라 Ag의 코팅량이 증가하는 것을 볼 수 있다.
12 and 13 are FE-SEM photographs of the FTO glass plate on which the Ag ohmic contact thin film was formed for each time when the current application time was 1 minute and 5 minutes. As shown in the FE-SEM photograph of FIGS. 12 and 13, it can be seen that the coating amount of Ag increases as the popularity time (coating time) of the current increases.

[비교예][Comparative Example]

비교예 1로서 종래의 코팅법인 스퍼터링법으로 Pt 박막을 1분간 코팅한 FTO 유리판을 사용하였고, 비교예 2로서 종래의 Pt 염화물 분해법에 의해 Pt 박막이 코팅된 FTO 유리판을 사용하였다.
As Comparative Example 1, a FTO glass plate coated with a Pt thin film for 1 minute by a sputtering method, which is a conventional coating method, was used. As a Comparative Example 2, an FTO glass plate coated with a Pt thin film by a conventional Pt chloride decomposition method was used.

[표면 저항값 측정][Surface resistance measurement]

실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 오믹접촉박막의 표면저항 값을 측정하였다. 박막의 표면저항은 표면박막저항측정기(Four Point Probe)를 이용하여 측정하였고, 그 결과를 표 1로 나타냈다.
The surface resistance values of the ohmic contact thin films of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were measured. The surface resistance of the thin film was measured using a surface thin film resistance meter (Four Point Probe), the results are shown in Table 1.

표면저항값 측정결과Surface resistance measurement result 구분division 비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 제조방법Manufacturing method 스퍼터링법Sputtering method 전기영동법Electrophoresis 전기영동법Electrophoresis 전기영동법Electrophoresis 전기영동법Electrophoresis 금속종류Metal type PtPt PtPt AuAu PdPd AgAg 인가
시간
is it
time
1 min1 min 2222 1818 2121 18.818.8 19.519.5 3 min3 min -- 18.818.8 1919 2222 -- 5 min5 min -- 2222 1818 2929 2424

실시예 1, 3 및 4의 오믹접촉박막의 저항값은 Pt 등의 금속의 코팅량이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였지만 서로 크게 다르지 않았고, 실시예 2의 Au 오믹접촉박막의 저항값은 Au의 코팅량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였지만 서로 크게 다르지 않았으며, 실시예 1 내지 4의 오믹접촉박막의 저항값은 비교예 1의 스퍼터링법에 의해 제작된 Pt 박막의 저항값과 거의 동일한 수준을 나타내었다.
The resistance values of the ohmic contact thin films of Examples 1, 3, and 4 tended to increase as the coating amount of metals such as Pt increased. However, the resistance values of the Au ohmic contact thin films of Example 2 were Au coated. Although the amount tended to decrease as the amount increased, the resistance value of the ohmic contact thin films of Examples 1 to 4 showed almost the same level as that of the Pt thin film manufactured by the sputtering method of Comparative Example 1. .

[광전변환효율 측정][Photoelectric conversion efficiency measurement]

실시예 1, 비교예 1 및 2의 연료감응형 태양전지의 상대전극을 이용하여 직접 염료감응형 태양전지를 제조하였고, 이들에 대해 광전변화효율을 측정하였으며, 그 결과를 표 2로 나타냈다.
The dye-sensitized solar cells were manufactured directly using the counter electrodes of the fuel-sensitized solar cells of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, and the photoelectric change efficiencies thereof were measured, and the results are shown in Table 2.

광전변화효율의 측정결과Measurement result of photoelectric change efficiency 구분
division
비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 실시예 1
Example 1
제조방법
Manufacturing method
스퍼터링
Sputtering
Pt염화물분해법
Pt Chloride Decomposition
전기영동법Electrophoresis 전기영동법Electrophoresis 전기영동법Electrophoresis 1min1 min 1min1 min 1min1 min 실험회수Experiment 1One 5.68%5.68% 4.47%4.47% 5.20%5.20% 5.18%5.18% 4.75%4.75% 22 5.16%5.16% 4.81%4.81% 5.24%5.24% 4.63%4.63% 4.60%4.60% 33 5.42%5.42% 5.21%5.21% 4.98%4.98% 4.71%4.71% 4.45%4.45% 평균Average 4.83%4.83% 5.42%5.42% 5.14%5.14% 4.84%4.84% 4.60%4.60%

위 표 2와 같이 기존의 Pt 박막 제조방법인 스퍼터링법(비교예 1), Pt 염화물 분해법(비교예 2)과 비교하여 볼 때, 실시예 1의 경우 광전환효율이 4.60% 이상으로 거의 동일한 성능을 가지는 염료감응형 태양전지를 제조할 수 있음을 알 수 있다. 특히 Pt 콜로이드의 전해석출시간이 1분인 경우 광전환효율이 5.14%로 가장 우수하였다.Compared to the sputtering method (Comparative Example 1) and Pt chloride decomposition method (Comparative Example 2), which are conventional Pt thin film manufacturing methods, as shown in Table 2, in Example 1, the optical conversion efficiency is 4.60% or more, which is almost the same performance. It can be seen that the dye-sensitized solar cell can be prepared. Especially, when the electrolytic precipitation time of Pt colloid was 1 minute, the light conversion efficiency was the best as 5.14%.

Claims (12)

염료감응형 태양전지의 전극은, 투명기판의 표면에 형성된 전도성 투명전극 상에 형성되는 촉매 박막 전극을 포함하는 전극으로 이루어지고, 상기 촉매 박막 전극은 전기영동법을 이용하여 금속나노입자 콜로이드 중 금속나노입자를 상기 투명기판의 전도성 투명전극의 표면에 석출시켜 형성되는 오믹접촉박막으로 이루어지며, 상기 금속나노입자는 Pt, Au, Ag, Pd 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하여 이루어지며, 상기 전기영동법을 이용하여 FTO(Fluorine-doped Tin Oxide) 유리판 위에 백금(Pt) 박막층을 제조하기 위하여, FTO 유리판을 작업전극(working electrode)으로 백금(Pt) 콜로이드중에 설치하고 상대전극(counter electrode)으로는 백금판을 사용하였으며, 참조전극(reference electrode)으로는 SCE(saturated calomel electrode, KCl)를 사용하는 것을 특징으로 하는 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지.
An electrode of a dye-sensitized solar cell is composed of an electrode including a catalyst thin film electrode formed on a conductive transparent electrode formed on a surface of a transparent substrate, and the catalyst thin film electrode is formed of metal nanoparticles in colloidal metal nanoparticles by electrophoresis. It consists of an ohmic contact thin film formed by depositing particles on the surface of the conductive transparent electrode of the transparent substrate, the metal nanoparticles are made of one or two or more selected from Pt, Au, Ag, Pd, In order to manufacture a Pt thin film layer on a Fluorine-doped Tin Oxide (FTO) glass plate by electrophoresis, the FTO glass plate is installed in a platinum colloid as a working electrode and used as a counter electrode. In the electrophoresis method using a platinum plate, SCE (saturated calomel electrode, KCl) is used as a reference electrode Dye-sensitized solar cell having an ohmic contact thin film.
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 투명기판은 투명한 유리재 또는 투명한 합성수지재로 이루어지며, 상기 전도성 투명전극은 FTO(Fluorine-doped tin oxide), In2O3, ITO(Indium tin oxide), IZO(Indium Zinc oxide), 전도성 합성수지 중 선택된 1종을 포함하여 이루어지며, 상기 전기 영동법의 전해액으로 사용될 백금(Pt) 콜로이드를 제조하고, 백금을 포함하는 H2PtCl6 수용액를 미리 정한 온도까지 가열하고, 환원제로서 tri-sodium citrate 수용액을 첨가하여 미리 정한 동안 온도를 유지하여 백금(Pt) 콜로이드를 합성하였으며, 상기 제조한 백금(Pt) 콜로이드를 전해액으로 이용하여 투명기판의 전도성 투명전극 상에 백금(Pt) 오믹접촉 박막층을 제조하며, 상기 전도성 투명전극이 형성된 투명기판으로는 FTO(Fluorine-doped Tin Oxide) 유리판을 사용하는 것을 특징으로 하는 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지.
The method of claim 1, wherein the transparent substrate is made of a transparent glass material or a transparent synthetic resin material, the conductive transparent electrode is FTO (Fluorine-doped tin oxide), In 2 O 3 , ITO (Indium tin oxide), IZO (Indium) Zinc oxide), including one selected from a conductive synthetic resin, to prepare a platinum (Pt) colloid to be used as the electrolytic solution of the electrophoresis method, heating the aqueous solution containing H 2 PtCl 6 to a predetermined temperature, as a reducing agent Pt colloid was synthesized by adding tri-sodium citrate aqueous solution to maintain the temperature for a predetermined time, and using the prepared colloidal colloid (Pt) colloid as an electrolyte to form platinum (Pt) ohmic on the conductive transparent electrode of the transparent substrate. A contact thin film layer is prepared, and a transparent substrate on which the conductive transparent electrode is formed is a FTO (Fluorine-doped Tin Oxide) glass plate. Dye-sensitized solar cell having a contact thin film.
제 1항에 있어서, 상기 전기영동법을 이용하여 FTO(Fluorine-doped Tin Oxide) 유리판 상에 Au 오믹접촉박막이 형성된 전극의 제조는 Au를 포함하는 수용액 HAuCl4 를 끓는점까지 가열한 후 환원제로서 tri-sodium citrate 수용액을 첨가하여 Au 나노입자의 입경이 12~15nm인 Au 콜로이드를 합성하여 전기 영동법이 수행되는 것을 특징으로 하는 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지.
The method according to claim 1, wherein the preparation of an electrode having an Au ohmic contact thin film formed on a Fluorine-doped Tin Oxide (FTO) glass plate by using the electrophoresis method is carried out by heating the aqueous solution containing Au AuCl 4 to a boiling point and then tri- as a reducing agent. A dye-sensitized solar cell having an ohmic contact thin film by an electrophoresis method by adding an aqueous sodium citrate solution to synthesize Au colloids having a particle size of 12 to 15 nm of Au nanoparticles.
제 1항에 있어서, 상기 전기영동법을 이용하여 FTO(Fluorine-doped Tin Oxide) 유리판 상에 Pd 오믹접촉박막이 형성된 전극의 제조는 tri-sodium citrate 수용액와 증류수를 혼합한 후 미리 정한 온도에서 미리 정한 시간동안 교반하고, Pd를 포함하는 수용액 PdCl3 를 첨가한 후 미리 정한 온도에서 미리 정한 시간 동안 교반하여, Pd 콜로이드를 합성하여 전기 영동법이 수행되는 것을 특징으로 하는 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지.
The method of claim 1, wherein the preparation of the electrode having a Pd ohmic contact thin film formed on a Fluorine-doped Tin Oxide (FTO) glass plate using the electrophoresis method is performed at a predetermined temperature at a predetermined temperature after mixing a tri-sodium citrate aqueous solution and distilled water. After stirring for a while, the addition of an aqueous solution PdCl 3 containing Pd and stirred for a predetermined time at a predetermined temperature, the dye having a ohmic contact thin film by the electrophoresis method characterized in that the electrophoresis method is synthesized Pd colloid Sensitive Solar Cells.
염료감응형 태양전지의 전극의 제조방법에 있어서,
전기영동법을 이용하여 금속나노입자 콜로이드 중 금속나노입자를 투명기판의 전도성 투명전극의 표면에 석출시켜, 상기 투명기판의 전도성 투명전극의 표면에 촉매 박막 전극인 금속 오믹접촉박막을 제조하고, 상기 전기영동법을 이용하여 FTO(Fluorine-doped Tin Oxide) 유리판 위에 백금(Pt) 박막층을 제조하기 위하여, FTO 유리판을 작업전극(working electrode)으로 백금(Pt) 콜로이드중에 설치하고 상대전극(counter electrode)으로는 백금판을 사용하였으며, 참조전극(reference electrode)으로는 SCE(saturated calomel electrode, KCl)를 사용하는 것을 특징으로 하는 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지의 전극 제조 방법.
In the manufacturing method of the electrode of a dye-sensitized solar cell,
The metal nanoparticles of the metal nanoparticle colloid are deposited on the surface of the conductive transparent electrode of the transparent substrate by using an electrophoresis method to prepare a metal ohmic contact thin film, which is a catalyst thin film electrode, on the surface of the conductive transparent electrode of the transparent substrate, In order to manufacture a Pt thin film layer on a Fluorine-doped Tin Oxide (FTO) glass plate by using the electrophoresis method, the FTO glass plate is installed in a platinum colloid as a working electrode and used as a counter electrode. Platinum plate was used, and a reference electrode (saturated calomel electrode, KCl) is used as a reference electrode electrode manufacturing method of a dye-sensitized solar cell having an ohmic contact thin film by an electrophoresis method.
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 투명기판은 투명한 유리재 또는 투명한 합성수지재로 이루어지며, 상기 전기 영동법의 전해액으로 사용될 백금(Pt) 콜로이드를 제조하고, 백금을 포함하는 H2PtCl6 수용액를 미리 정한 온도까지 가열하고, 환원제로서 tri-sodium citrate 수용액을 첨가하여 미리 정한 동안 온도를 유지하여 백금(Pt) 콜로이드를 합성하였으며, 상기 제조한 백금(Pt) 콜로이드를 전해액으로 이용하여 투명기판의 전도성 투명전극 상에 백금(Pt) 오믹접촉 박막층을 제조하며, 상기 전도성 투명전극이 형성된 투명기판으로는 FTO(Fluorine-doped Tin Oxide) 유리판을 사용하는 것을 특징으로 하는 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지의 전극 제조방법.
The method according to claim 6,
The transparent substrate is made of a transparent glass material or a transparent synthetic resin material, to prepare a platinum (Pt) colloid to be used as the electrolytic solution of the electrophoresis method, heating the H 2 PtCl 6 aqueous solution containing platinum to a predetermined temperature, tri as a reducing agent Pt colloid was synthesized by adding -sodium citrate aqueous solution to maintain the temperature for a predetermined time, and the platinum (Pt) ohmic contact on the conductive transparent electrode of the transparent substrate using the prepared platinum (Pt) colloid as an electrolyte solution. A method of manufacturing an electrode of a dye-sensitized solar cell having an ohmic contact thin film by an electrophoresis method, wherein a thin film layer is prepared and a transparent substrate on which the conductive transparent electrode is formed is a FTO (Fluorine-doped Tin Oxide) glass plate.
제6항에 있어서,
상기 전도성 투명전극은 FTO(Fluorine-doped tin oxide), In2O3, ITO(Indium tin oxide), IZO(Indium Zinc oxide) 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지의 전극 제조방법.
The method according to claim 6,
The conductive transparent electrode is electrophoretic method comprising one or two or more selected from Fluorine-doped tin oxide (FTO), In 2 O 3 , Indium tin oxide (ITO), Indium Zinc oxide (IZO) Electrode manufacturing method of a dye-sensitized solar cell having an ohmic contact thin film by the.
제6항에 있어서, 상기 금속나노입자 콜로이드의 pH는 1~5인 것을 특징으로 하는 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지의 전극 제조방법.
The method of claim 6, wherein the pH of the metal nanoparticle colloid is 1 ~ 5 electrode manufacturing method of the dye-sensitized solar cell having an ohmic contact thin film by the electrophoresis method.
제10항에 있어서, 상기 전기영동법에서 전류인가시간 1초 중 듀티 사이클(duty cycle)은 5~50%인 것을 특징으로 하는 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지의 전극 제조방법.
11. The method of claim 10, wherein the duty cycle of the current application time 1 second in the electrophoresis method is 5 to 50%, the electrode manufacturing method of the dye-sensitized solar cell having an ohmic contact thin film by the electrophoresis method. .
제10항에 있어서, 상기 전기영동법에서 펄스전류의 1회 사이클 시간은 0.01 ~ 5 초인 것을 특징으로 하는 전기영동법에 의한 오믹접촉박막을 갖는 염료감응형 태양전지의 전극 제조방법.The electrode manufacturing method of a dye-sensitized solar cell having an ohmic contact thin film by the electrophoresis method according to claim 10, wherein the one-cycle time of the pulse current in the electrophoresis method is 0.01 to 5 seconds.
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