KR101407894B1 - Dye solar cell with chemically bonded co-adsorbent and method of manufacturing the same - Google Patents

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홍성준
어영주
고관우
박재형
송혜진
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한국에너지기술연구원
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Abstract

Disclosed are a dye-sensitized solar cell with a co-adsorbent whose chemical bond is enhanced and a manufacturing method thereof. The method for manufacturing the dye-sensitized solar cell with the co-adsorbent whose chemical bond is enhanced according to the present invention comprises: S1, a step of forming a photoelectrode by absorbing a dye and the co-adsorbent with dipole moment on a porous layer including oxide semiconductor particles formed on one side of a substrate; S2, a step of forming a relative electrode composed of a metallic material at an upper part of the substrate having a conductive oxide layer composed of the oxide semiconductor particles; and S3, a step of preparing a dye-sensitized solar cell module by arranging the photoelectrode spaced apart from the relative electrode while facing each other, injecting the electrolyte and sealing it. By this means, the present invention may have more intensified corrosion resistance against the electrolyte, may prevent back electron transfer reaction by being effectively absorbed on the titanium oxide surface, and may improve dye aggregation.

Description

화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지 및 이의 제조방법{Dye solar cell with chemically bonded co-adsorbent and method of manufacturing the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a dye-sensitized solar cell having a co-adsorbent enhanced in chemical bonding and a method of manufacturing the dye-

본 발명은 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 전해질에 대하여 내부식성을 가지며 또한, 효과적으로 이산화티탄 표면에 흡착하여 뒷전자전달반응(back electron transfer reaction)을 방지할 수 있고 염료의 뭉침을 개선할 수 있는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a dye-sensitized solar cell provided with a co-adsorbent having enhanced chemical bonding and a method for producing the dye-sensitized solar cell. The dye-sensitized solar cell has corrosion resistance to an electrolyte and effectively adsorbs on the surface of titanium dioxide to form a back electron transfer reaction The present invention relates to a dye-sensitized solar cell provided with a co-adsorbent which is capable of preventing cracking of a dye and capable of improving the densification of a dye, and a method for producing the dye-sensitized solar cell.

태양전지는 광전효과에 의해 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 전기 발생 장치인데, 소재에 따라 실리콘 태양전지, 화합물 반도체 태양전지, 적층형 태양전지, 나노 태양전지 등이 있으며, 최근에 염료감응 태양전지가 기존의 실리콘 태양전지에 비하여 제조 단가가 낮고, 셀의 투명 특성, 유연성(flexibility)이 우수한 전지의 제조가 가능하여 주목을 받고 있다.Solar cells are electricity generation devices that convert solar energy into electric energy by photoelectric effect. Silicon solar cells, compound semiconductor solar cells, laminated solar cells, nano solar cells, etc., Has attracted attention because it is possible to manufacture a cell having a lower manufacturing cost and superior cell transparency and flexibility as compared with a conventional silicon solar cell.

이러한 염료감응 태양전지의 가장 기본적인 구조는, 반도체로서 이산화티탄을 주성분으로 하는 나노입자가 코팅된 광전극, 전해질, 백금 상대전극으로 나눌 수 있으며, 상기 광전극에 코팅된 이산화티탄 나노입자에 태양광을 흡수하는 염료가 흡착되어 있다.The most basic structure of such a dye-sensitized solar cell can be divided into a photo-electrode coated with nanoparticles containing titanium dioxide as a main component, an electrolyte, and a platinum counter electrode, and titanium dioxide nanoparticles coated on the photo- Is adsorbed on the surface of the substrate.

상기 이산화티탄과 같은 반도체가 코팅된 광전극을 염료용액에 담그면 염료의 카르복실기가 반도체와 화학적으로 결합하여, 염료는 반도체의 표면에 흡착되고 빛을 받아서 전자를 생산하게 된다. 반도체의 표면에 염료가 흡착될 때 염료는 반도체의 표면에 완벽하게 증착하지 못하고, 반도체 표면의 약 70% 정도만 흡착하고, 30% 정도는 전해질에 그대로 노출이 되는데, 이때 염료가 흡착되지 않은 반도체의 표면이 염료감응 태양전지의 전해질과 직접 닿게 되면 전자재결합이 일어나게 되어, 염료에서 발생된 전자는 반도체를 따라서 광전극으로 흘러가지 못하고 전해질로 흘러가서, 이러한 전자의 흐름은 태양전지의 구동에 좋지 않은 영향을 미치게 되는 문제가 있었다.When the photo-electrode coated with a semiconductor such as titanium dioxide is immersed in the dye solution, the carboxyl group of the dye chemically bonds with the semiconductor, and the dye is adsorbed on the surface of the semiconductor and receives light to produce electrons. When the dye is adsorbed on the surface of the semiconductor, the dye can not be completely deposited on the surface of the semiconductor, but only about 70% of the surface of the semiconductor is adsorbed and about 30% is exposed to the electrolyte. When the surface directly contacts the electrolyte of the dye-sensitized solar cell, the electron recombination occurs, and electrons generated from the dye flow into the electrolyte without flowing to the electrode through the semiconductor. Such an electron flow is not suitable for driving the solar cell There was a problem that it affected.

이에 본 출원인은 실란커플링 공흡착제를 구비한 태양전지를 연구하여 출원한바 있으나(대한민국특허출원 제2012-31014호), 화학적 결합이 더 강화되어 전해질액으로의 누출을 방지하는 내부식성이 더 강한 기술의 필요성은 여전하였다.
The present applicant has been studying a solar cell having a silane-coupling co-adsorbent (Korean Patent Application No. 2012-31014), but it has been found that the chemical bond is further strengthened and the corrosion resistance to prevent leakage to the electrolytic solution is stronger The need for technology remains.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫번째 기술적 과제는 전해질에 대하여 더 강한 내부식성을 가지며 또한, 효과적으로 이산화티탄 표면에 흡착하여 뒷전자전달반응(back electron transfer reaction)을 방지할 수 있고 염료의 뭉침을 개선할 수 있는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지를 제공하는 것이다.Accordingly, the first technical problem to be solved by the present invention is to provide a titanium oxide which has a stronger corrosion resistance against an electrolyte and can effectively adsorb to the surface of titanium dioxide to prevent a back electron transfer reaction and improve the aggregation of dyes And a dye-sensitized solar cell having a co-adsorbent with enhanced chemical bonding that can be used.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 두번째 기술적 과제는 전해질에 대하여 더 강한 내부식성을 가지며 또한, 효과적으로 이산화티탄 표면에 흡착하여 뒷전자전달반응(back electron transfer reaction)을 방지할 수 있고 염료의 뭉침을 개선할 수 있는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지의 제조방법을 제공하는 것이다.
The second technical problem to be solved by the present invention is to provide a titanium oxide which has a stronger corrosion resistance against an electrolyte and can effectively adsorb on the surface of titanium dioxide to prevent a back electron transfer reaction and improve the aggregation of dyes The present invention provides a method for producing a dye-sensitized solar cell having a co-adsorbent with enhanced chemical bonding.

본 발명은 상술한 첫번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 전도성막이 적층된 기판과, 상기 전도성막에 코팅되는 금속산화물층과, 상기 금속산화물층에 흡착되는 염료와 다이폴모멘트를 가진 분자와의 혼합물로 이루어진 염료층을 포함하는 광전극과, 상기 광전극과 이격되어 대향된 면에 제2기판을 배치하고 그 대향면에 전도성막, 백금층을 순서대로 적층한 상대전극과, 상기 광전극과 상대전극의 테두리를 따라 배치되어 밀봉하는 밀봉부재 및 상기 광전극과 상대전극의 이격된 공간에 주입되는 전해액을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지를 제공한다. SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the first technical problem described above, the present invention provides a light emitting device comprising a substrate on which a conductive film is stacked, a metal oxide layer coated on the conductive film, and a mixture of a dye adsorbed on the metal oxide layer and a molecule having a dipole moment A counter electrode having a second substrate disposed on a surface opposite to the optical electrode and having a conductive film and a platinum layer stacked in this order on the opposed surface, And a sealing member disposed along the rim and sealing the electrode, and an electrolyte injected into a space separated from the photoelectrode and the counter electrode.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 분자는 다이페닐포스피노기 및 다이페닐케톤기로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 작용기를 가지는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the molecule may have at least one functional group selected from the group consisting of a diphenylphosphino group and a diphenyl ketone group.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 분자는 2-Hydroxy-4-(3-methyldiethoxysilyl-propoxy)-diphenylketone, 2-(Diphenylphosphino)ethyl-dimethylethoxy silane 및 2-(Diphenylphosphino)ethyltriethoxy silane으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the molecule is selected from the group consisting of 2-Hydroxy-4- (3-methyldiethoxysilyl-propoxy) -diphenylketone, 2- (Diphenylphosphino) ethyl-dimethylethoxy silane and 2- (Diphenylphosphino) ethyltriethoxy silane It can be at least one.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 염료는 루테늄 디티오시아네이트 2,2′-비피리딜-4,4′-디카르복실레이트(ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate)인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the dye is a ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate (ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl- dicarboxylate.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 염료층에는 포섭화합물을 더 포함될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the dye layer may further include an inclusion compound.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 포섭화합물은 데옥시콜산, 데히드로데옥시콜산, 케노데옥시콜산, 콜산메틸에스테르, 콜산나트륨, 폴리에틸렌옥사이드, 콜산, 크라운에테르, 사이클로덱스트린, 캘릭스아렌 또는 폴리에틸렌옥사이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the entraining compound is selected from the group consisting of deoxycholic acid, dehydrodeoxycholic acid, chenodeoxycholic acid, cholic acid methyl ester, sodium cholate, polyethylene oxide, cholic acid, crown ether, cyclodextrin, Or polyethylene oxide.

한편, 본 발명은 상술한 두번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 기판의 일면에 형성된 산화물반도체미립자를 포함하는 다공질층에 염료와, 다이폴모멘트를 가지는 공흡착제를 흡착시킨 광전극을 형성하는 S1단계와, 산화물반도체미립자로 이루어진 전도성산화물층을 구비한 기판의 상부로 금속 소재로 이루어진 상대전극을 형성하는 S2단계 및 상기 광전극과 상대전극을 이격되게 대향하여 배치하고 전해질을 주입하여 밀봉시키는 염료감응 태양전지 모듈을 준비하는 S3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지의 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: (a) forming a photoelectrode by adsorbing a dye and a co-adsorbent having a dipole moment on a porous layer including oxide semiconductor fine particles formed on one surface of a substrate; A counter electrode made of a metal material is formed on a substrate having a conductive oxide layer made of oxide semiconductor particles, a step S2 of arranging the counter electrode and the counter electrode so as to face each other, injecting and sealing the electrolyte, And a step S3 of preparing a dye-sensitized solar cell having a chemical bond.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 공흡착제는 다이페닐포스피노기 및 다이페닐케톤기로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 작용기를 가지는 화합물일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the co-adsorbent may be a compound having at least one functional group selected from the group consisting of a diphenylphosphino group and a diphenyl ketone group.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 공흡착제는 2-Hydroxy-4-(3-methyldiethoxysilyl-propoxy)-diphenylketone, 2-(Diphenylphosphino)ethyl-dimethylethoxy silane 및 2-(Diphenylphosphino)ethyltriethoxy silane으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the co-adsorbent is selected from the group consisting of 2-Hydroxy-4- (3-methyldiethoxysilyl-propoxy) -diphenylketone, 2- (Diphenylphosphino) ethyl-dimethylethoxy silane and 2- (Diphenylphosphino) ethyltriethoxy silane At least one selected.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 염료는 루테늄 디티오시아네이트 2,2′-비피리딜-4,4′-디카르복실레이트(ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate)일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the dye is a ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate (ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl- dicarboxylate.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 S1단계에는 포섭화합물을 더 부가하는 S11단계를 포함될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the step S1 may include the step S11 of adding an inclusion compound.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 포섭화합물은 데옥시콜산, 데히드로데옥시콜산, 케노데옥시콜산, 콜산메틸에스테르, 콜산나트륨, 폴리에틸렌옥사이드, 콜산, 크라운에테르, 사이클로덱스트린, 캘릭스아렌 또는 폴리에틸렌옥사이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
According to another embodiment of the present invention, the entraining compound is selected from the group consisting of deoxycholic acid, dehydrodeoxycholic acid, chenodeoxycholic acid, cholic acid methyl ester, sodium cholate, polyethylene oxide, cholic acid, crown ether, cyclodextrin, Or polyethylene oxide.

본 발명에 따르는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지 및 이의 제조방법에 의하면, 전해질에 대하여 더 강한 내부식성을 가지며 또한, 효과적으로 이산화티탄 표면에 흡착하여 뒷전자전달반응(back electron transfer reaction)을 방지할 수 있고 염료의 뭉침을 개선할 수 있다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the dye-sensitized solar cell having a chemical bond-enhanced co-adsorbent according to the present invention and its manufacturing method, the dye-sensitized solar cell of the present invention has stronger corrosion resistance against the electrolyte and also effectively adsorbs on the titanium dioxide surface, transfer reaction can be prevented and dye aggregation can be improved.

도 1은 본 발명에 따르는 태양전지의 단면을 보여주는 그림이고,
도 2는 본 발명에 따르는 태양전지의 제조방법을 순서대로 보여주는 그림이다.
1 is a cross-sectional view of a solar cell according to the present invention,
FIG. 2 is a view showing the manufacturing method of the solar cell according to the present invention in order.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. These and other objects, features and other advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

이하 본 발명의 실시예에 따르는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지 및 이의 제조방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a dye-sensitized solar cell having a chemical bond-enhanced co-adsorbent according to an embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail.

본 발명은 전도성막이 적층된 기판과, 상기 전도성막에 코팅되는 금속산화물층과, 상기 금속산화물층에 흡착되는 염료와 다이폴모멘트를 가진 분자와의 혼합물로 이루어진 염료층을 포함하는 광전극과, 상기 광전극과 이격되어 대향된 면에 제2기판을 배치하고 그 대향면에 전도성막, 백금층을 순서대로 적층한 상대전극과, 상기 광전극과 상대전극의 테두리를 따라 배치되어 밀봉하는 밀봉부재 및 상기 광전극과 상대전극의 이격된 공간에 주입되는 전해액을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a photoelectrode comprising a substrate on which a conductive film is laminated, a metal oxide layer coated on the electroconductive film, and a dye layer made of a mixture of a dye adsorbed on the metal oxide layer and a molecule having a dipole moment, A counter electrode on which a second substrate is disposed on a surface facing away from the light electrode and a conductive film and a platinum layer are sequentially laminated on the opposing face, a sealing member disposed and sealed along the edge of the photo electrode and the counter electrode, And an electrolyte solution injected into a space between the photoelectrode and the counter electrode.

이를 첨부된 도 1을 참고하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 따르는 태양전지의 단면을 보여주는 그림인데, 본 발명의 태양전지는 전도성막(120)이 적층된 기판(110)과, 상기 전도성막에 코팅되는 금속산화물층(130)과, 상기 금속산화물층에 흡착되는 염료와 다이폴모멘트를 가진 분자와의 혼합물로 이루어진 염료층(140)을 포함하는 광전극(100)과, 상기 광전극(100)과 이격되어 대향된 면에 제2기판(210)을 배치하고 그 대향면에 전도성막(220), 백금층(230)을 순서대로 적층한 상대전극(200)과, 상기 광전극(100)과 상대전극(200)의 테두리를 따라 배치되어 밀봉하는 밀봉부재(400) 및 상기 광전극과 상대전극의 이격된 공간에 주입되는 전해액(500)이 있고, 도시되지는 아니하나 양 전극(100, 200)에 전기적으로 연결되어 외부의 회로나 시스템에 전기가 통전되는 통로인 도전선을 포함한다.This will be described with reference to FIG. 1 attached hereto. FIG. 1 is a cross-sectional view of a solar cell according to the present invention. The solar cell of the present invention includes a substrate 110 on which a conductive film 120 is stacked, a metal oxide layer 130 coated on the conductive film, And a dye layer 140 made of a mixture of a dye adsorbed on the metal oxide layer and a molecule having a dipole moment; and a second electrode 140 on a surface opposite to the light electrode 100, A counter electrode 200 in which a conductive film 210 and a conductive layer 220 and a platinum layer 230 are sequentially stacked on an opposing face of the counter electrode 200 and a counter electrode 200 disposed along the edge of the counter electrode 200 and the counter electrode 200 And an electrolyte 500 injected into a space between the photoelectrode and the counter electrode is electrically connected to both electrodes 100 and 200 so that an external circuit And a conductive line which is a passage through which electricity is conducted to the system.

여기서, 상기 기판(110)은 태양전지의 지지역할과 동시에 태양광의 투과를 유도해야 하는 관계상 투명성(transparency)을 구비해야 하며, 통상 유리소재나 고분자 필름을 사용할 수 있고, 상기 전도성막(120)은 인듐주석산화물(ITO), 불소주석산화물(FTO) 등의 물질이 물리기상이나 화학기상 증착방법으로 상기 기판(110)상에 증착되어 형성된 도전층이다.Here, the substrate 110 should have a transparency in relation to the solar cell to support the solar cell and to transmit the sunlight. In general, a glass material or a polymer film may be used. In the conductive film 120, Is a conductive layer formed by depositing a material such as indium tin oxide (ITO) or fluorine tin oxide (FTO) on the substrate 110 by physical vapor deposition or chemical vapor deposition.

또한, 상기 금속산화물층(130)은 TiO2, SnO2, ZnO, WO3, Nb2O5 또는 TiSrO3과 같은 산화물반도체립자를 포함하는 코팅용조성물로 도포후 열처리하여 형성될 수 있다.The metal oxide layer 130 may be formed by applying a coating composition containing an oxide semiconductor particle such as TiO 2 , SnO 2 , ZnO, WO 3 , Nb 2 O 5, or TiSrO 3 , followed by heat treatment.

아울러, 상기 염료층(140)은 염료와 다이폴모멘트(dipole moment)를 가진 분자와의 혼합물로 상기 금속산화물층(130)에 흡착되어 형성되는데, 상기 염료는 특별하게 제한할 것은 아니나, 루테늄 디티오시아네이트 2,2′-비피리딜-4,4′-디카르복실레이트(ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate)을 사용할 수 있으며, 상기 다이폴모멘트를 가진 분자는 특별히, 공유 결합, 수소 결합, 반 데르 발스 결합 또는 이온 결합과 구별하여, 반대 전하사이의 인력이나 동일 전하사이의 반발력을 보이는 쌍극자능률을 말하는 것으로, 염료와 혼합되어 상기 금속산화물층(130)에 결합력을 강화시키게 되고, 이러한 의미로 염료감응 태양전지의 광전극상 나노크기(nano-scale) 이산화티탄(TiO2)과 강한 결합할 수 있어 전해질에 녹아나올 가능성이 매우 적고, 또한 효과적으로 이산화티탄 표면에 흡착하여 뒷전자전달반응(back electron transfer reaction)을 막는 역할을 하는 공흡착제이다.In addition, the dye layer 140 is formed by being adsorbed on the metal oxide layer 130 as a mixture of a dye and a molecule having a dipole moment, and the dye is not particularly limited, but may be ruthenium dithiocyanate Ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate, and the molecule having the above dipole moment may be used in particular, Refers to a dipole moment that exhibits a repulsive force between opposite charges and a repulsive force between the opposite charges to distinguish it from a covalent bond, a hydrogen bond, a van der Waals bond, or an ionic bond, and the binding force to the metal oxide layer 130 In this sense, it is possible to strongly bond with the photo-electrode nano-scale titanium dioxide (TiO 2 ) of the dye-sensitized solar cell, so that the possibility of dissolving in the electrolyte is very small, It is adsorbed on the surface of titanium oxide to prevent back electron transfer reaction.

이러한 분자는 특별히 다이페닐포스피노기 및 다이페닐케톤기로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 작용기를 가지는 것을 특징으로 하며, 더 바람직하게는 2-하이드록시-4-(3-메틸다이에톡시릴-프록시)-다이페닐케톤(2-Hydroxy-4-(3-methyldiethoxysilyl-propoxy)-diphenylketone), 2-(다이페닐포스피노)에틸-다이메틸에톡시 실란(2-(Diphenylphosphino)ethyl-dimethylethoxy silane) 및 2-(다이페닐포스피노)에틸트리에톡시 실란(2-(Diphenylphosphino)ethyltriethoxy silane)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.Such a molecule is particularly characterized by having at least one functional group selected from the group consisting of diphenylphosphino group and diphenylketone group, more preferably 2-hydroxy-4- (3-methyldiethoxyl-proxy Diphenylketone, 2- (diphenylphosphino) ethyl-dimethylethoxy silane and 2- (diphenylphosphino) ethyl-dimethylethoxy silane. And 2- (diphenylphosphino) ethyltriethoxy silane (Diphenylphosphino) ethyltriethoxy silane.

또한, 상기 공흡착제, 그리고 공흡착제와 같이 사용될 염료분자에 의하여 서로 또는 상호간 불필요한 결합이나 미흡착, 뭉침(clustering)를 방지하기 위한 포섭화합물을 사용할 수 있는데, 이의 바람직한 예로는 데옥시콜산, 데히드로데옥시콜산, 케노데옥시콜산, 콜산메틸에스테르, 콜산나트륨, 폴리에틸렌옥사이드, 콜산, 크라운에테르, 사이클로덱스트린, 캘릭스아렌 또는 폴리에틸렌옥사이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있으며, 본 발명의 태양전지의 제조공정상 열처리나 건조공정을 통하여 제거(evaporation)될 수 있다.In addition, it is possible to use an entrapping compound for preventing unnecessary binding, non-adsorption, and clustering with each other or mutually by the dye molecules to be used, such as a co-adsorbent and a co-adsorbent. Preferable examples thereof include deoxycholic acid, At least one selected from the group consisting of deoxycholic acid, chenodeoxycholic acid, cholic acid methyl ester, sodium cholate, polyethylene oxide, cholic acid, crown ether, cyclodextrin, calixarene or polyethylene oxide may be used, Can be evaporated through a normal heat treatment or drying process.

한편, 본 발명에 따르는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지의 제조방법은 기판의 일면에 형성된 산화물반도체미립자를 포함하는 다공질층에 염료와, 다이페닐포스피노기 및 다이페닐케톤기로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 작용기를 가지는 공흡착제를 흡착시킨 광전극을 형성하는 S1단계와, 산화물반도체미립자로 이루어진 전도성산화물층을 구비한 기판의 상부로 금속 소재로 이루어진 상대전극을 형성하는 S2단계 및 상기 광전극과 상대전극을 이격되게 대향하여 배치하고 전해질을 주입하여 밀봉시키는 염료감응 태양전지 모듈을 준비하는 S3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, a method of manufacturing a dye-sensitized solar cell having a chemical bond-enhanced co-adsorbent according to the present invention includes a step of adding a dye to a porous layer containing fine oxide semiconductor particles formed on one surface of a substrate, Forming a counter electrode made of a metal material on the substrate having the conductive oxide layer made of the oxide semiconductor fine particles, forming a counter electrode having at least one functional group selected from the group consisting of Sn, And a step S3 of arranging the photoelectrode and the counter electrode so as to face each other and injecting and sealing the electrolyte.

이를 첨부된 도 2를 참조하여 설명한다.This will be described with reference to FIG. 2 attached hereto.

먼저, 상기 S1단계는 투명기판의 일면에 형성된 산화물반도체미립자를 포함하는 다공질층에 염료분자와, 다이페닐포스피노기 및 다이페닐케톤기로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 작용기를 가지는 공흡착제를 흡착시킨 광전극을 형성하는 공정으로서, 상기 투명기판은 유리 기판(glass substrate)은 물론 고분자 기판(polymer substrate) 등과 같이, 투명성과 내열성이 확보되는 범위 내에서 폭넓게 채용될 수 있음은 물론이고, 상기 투명기판의 상부로 ITO, ZTO, FTO 와 같은 전도성미립자가 스퍼터, 증발과 같은 물리/화학적 증착방법으로 수㎚ 내지 수㎛ 두께로 증착되어 있는 구조로, 통상 전기 전도성이 확보된 투명전극으로 사용된다.First, in step S1, the dye molecules and a co-adsorbent having at least one functional group selected from the group consisting of a diphenylphosphino group and a diphenyl ketone group are adsorbed on a porous layer containing oxide semiconductor particles formed on one surface of a transparent substrate The transparent substrate may be widely used within a range that secures transparency and heat resistance as well as a glass substrate such as a polymer substrate and the like, Conductive fine particles such as ITO, ZTO, and FTO are vapor-deposited to a thickness of several nanometers to several micrometers by a physical / chemical vapor deposition method such as sputtering and evaporation, and are usually used as transparent electrodes having electrical conductivity.

상기 투명기판의 증착된 전도성미립자 구조의 상부에 TiO2, SnO2, ZnO, WO3, Nb2O5 또는 TiSrO3로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 산화물반도체립자로 수 내지 수십㎛ 두께의 다공질층을 형성하게 된다. 이러한 다공질층은 광전반응을 효율적으로 하고 염료분자나 공흡착제와 결합하는 계면을 증가시키는 다공성 구조(porous layer)를 의미한다. At least one oxide semiconductor particle selected from the group consisting of TiO 2 , SnO 2 , ZnO, WO 3 , Nb 2 O 5, and TiSrO 3 is formed on the deposited conductive fine particle structure of the transparent substrate to have a thickness of from several to several tens of μm Layer. The porous layer means a porous layer which increases the interface between the dye molecules and the adsorbent to efficiently perform the photoelectric reaction.

또한, 상기 염료분자는 태양광에 의하여 전자가 여기-기저 상태로 전이될 수 있는 물질인 한 특별하게 한정하여 사용할 것은 아니나, 루테늄 디티오시아네이트 2,2′-비피리딜-4,4′-디카르복실레이트(ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate)일 수 있다.Also, the dye molecules are not particularly limited as long as they are substances that can be transferred to the excited-base state by the sunlight, but the ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'- Dicarboxylate (ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate).

또한, 상기 공흡착제는 다이폴모멘트를 가진 분자인데, 특별히 2-Hydroxy-4-(3-methyldiethoxysilyl-propoxy)-diphenylketone, 2-(Diphenylphosphino)ethyl-dimethylethoxy silane 및 2-(Diphenylphosphino)ethyltriethoxy silane으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다.In addition, the co-adsorbent is a molecule having a dipole moment. Specifically, the co-adsorbent is composed of 2-hydroxy-4- (3-methyldiethoxysilyl-propoxy) -diphenylketone, 2- (Diphenylphosphino) ethyl-dimethylethoxy silane and 2- (Diphenylphosphino) ethyltriethoxy silane May be used.

한편, 본 발명에 따르는 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지의 제조방법에는 상기 S1단계에 상기 염료분자와 공흡착제에는 포섭화합물을 더 부가하는 S11단계를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the method of manufacturing a dye-sensitized solar cell having a co-adsorbent according to the present invention may further include a step S11 of adding an adsorbing compound to the dye molecules and the co-adsorbent in step S1.

상기 공흡착제는 염료분자, 공흡착제가 각각 또는 서로 다공질층에 흡착되는 것을 방해하거나 뭉치는 현상을 방지하기 위하여 사용하는 것으로 이어지는 건조나 열처리 공정을 통하여 제거될 수 있다.The co-adsorbent is used to prevent the dye molecules and the co-adsorbent from interfering with each other or adsorbed on the porous layer, or may be removed through a subsequent drying or heat treatment process.

이러한 포섭화합물에는 데옥시콜산, 데히드로데옥시콜산, 케노데옥시콜산, 콜산메틸에스테르, 콜산나트륨, 폴리에틸렌옥사이드, 콜산, 크라운에테르, 사이클로덱스트린, 캘릭스아렌 또는 폴리에틸렌옥사이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나가 사용될 수 있다.These inclusion compounds include at least one selected from the group consisting of deoxycholic acid, dehydrodeoxycholic acid, chenodeoxycholic acid, cholic acid methyl ester, sodium cholate, polyethylene oxide, cholic acid, crown ether, cyclodextrin, calixarene or polyethylene oxide Can be used.

다음으로, 상기 S2단계를 보면, 산화물반도체미립자로 이루어진 전도성산화물층을 구비한 기판의 상부로 금속 소재로 이루어진 상대전극을 형성하는 공정으로서, 상기 기판은 유리나 고분자 소재를 폭넓게 사용할 수 있으며, 상기 전도성산화물층은 ITO, ZTO, FTO 와 같은 산화물반도체미립자가 스퍼터, 증발과 같은 물리/화학적 증착방법으로 수㎚ 내지 수㎛ 두께로 증착되어 형성된 층을 말한다.Next, in step S2, a counter electrode made of a metal material is formed on a substrate having a conductive oxide layer made of oxide semiconductor particles. The substrate can be made of glass or a polymer material, and the conductive The oxide layer refers to a layer formed by depositing oxide semiconductor fine particles such as ITO, ZTO, and FTO to a thickness of several nm to several 탆 by a physical / chemical vapor deposition method such as sputtering and evaporation.

상기 상대전극은 광전극에 대향되어 전기적 폐회로를 구성하는 전극으로서 주로 금속 소재로 구성될 수 있다.The counter electrode is an electrode that opposes the photoelectrode and constitutes an electrical closed circuit, and may be mainly composed of a metal material.

이러한 상대전극은 상기 기판의 전도성산화물층의 상부로 적층된 구조로, 전도성 물질인 한 특별하게 한정할 것은 아니고, 더욱이 절연성의 물질이라도 상기 광전극에 대향하는 면에 도전물질이 구비되는 층을 구비한 구조인 한 제한없이 사용할 수 있는데, 예를 들어, 백금, 금, 및 카본 등을 볼 수 있으며, 백금이면 백금흑 상태로, 카본이면 다공질 상태로 되고, 백금흑 상태는 양극 산화법, 염화백금산 처리에 의해, 다공질 상태는 카본 미립자 소결이나 유기 고분자의 소성 등의 방법에 의해 형성될 수 있다.Such a counter electrode is a structure in which the counter electrode is laminated on the conductive oxide layer of the substrate. The counter electrode is not particularly limited as long as it is a conductive material, and further includes a layer having a conductive material on the surface facing the photo electrode, For example, platinum, gold, and carbon can be seen. Platinum is in the state of platinum black, and carbon is in a porous state. The platinum black state is anodic oxidation, chloroplatinic acid treatment , And the porous state can be formed by a method such as sintering of carbon fine particles or firing of organic polymers.

다음으로, S3단계를 보면, 상기 광전극과 상대전극을 이격되게 대향하고 전해질을 주입하여 밀봉시키는 염료감응 태양전지 모듈을 준비하는 공정을 말한다.Next, in step S3, the dye-sensitized solar cell module is prepared in which the photoelectrode and the counter electrode are spaced apart from each other, and an electrolyte is injected and sealed.

상기 광전극과 상대전극을 대향되게 배치하고, 그 내부에 전해질이 주입될 수 있는 공간을 확보한 상태로 그 주변 외곽부분을 접착성 고분자 수지로 고정하고 건조하여 밀봉하며, 밀봉된 상태로 광전극 또는 상대전극을 관통하는 미세 홀(hole)을 형성하고 이 홀을 통해 두 전극 사이의 공간에 전해질 용액을 주입한 다음, 다시 상기 홀을 접착제로 마감하여 본 발명에 따르는 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지 모듈을 제조할 수 있다.The photoelectrode and the counter electrode are disposed opposite to each other, a space for injecting an electrolyte therein is secured, the peripheral portion is fixed with an adhesive polymer resin, dried and sealed, Or an electrolyte solution is injected into the space between the two electrodes through the hole and then the hole is closed with an adhesive to form a dye sensitizing dye having a conjugate according to the present invention, A solar cell module can be manufactured.

이상에서 그리고 다음에 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하나 본 발명은 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the specific embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that numerous modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the appended claims. And equivalents should also be considered to be within the scope of the present invention.

실시예 1 Example 1

(1) 불소가 도핑된 틴 옥사이드 투명전도성 산화물층이 형성된 투명 유리 기판을 준비하였다. 상기 기판의 투명전도성 산화물층 상부에 이산화티탄을 포함하는 코팅용조성물 페이스트를 닥터블레이드법으로 도포하고, 500℃에서 30분 동안 열처리하여, 나노크기의 금속 산화물 간의 접촉 및 충진이 이루어지도록 하여 약 8 ㎛ 두께의 나노산화물층을 형성시켰다. 이어서, 상기 나노산화물층의 상부에 이산화티탄을 포함하는 코팅용조성물 페이스트를 동일한 방법으로 도포하고, 500℃의 온도에서 30분 동안 열처리하여 전체두께 약 15 ㎛ 두께의 나노산화물층을 형성시켰다. 이어서, 에탄올에 0.3 mM의 루테늄 디티오시아네이트 2,2′-비피리딜-4,4′-디카르복실레이트와 0.3mM의 2-(Diphenylphosphino)ethyl-dimethylethoxy silane이 녹아있는 염료용액을 제조하여, 여기에 상기 나노산화물층이 형성된 유리 기판을 24시간 동안 담지하고 건조하여 음극계 전극인 광전극을 제조하였다.(1) A transparent glass substrate on which a fluorine-doped tin oxide transparent conductive oxide layer was formed was prepared. The coating composition paste containing titanium dioxide was coated on the transparent conductive oxide layer of the substrate by a doctor blade method and heat-treated at 500 ° C for 30 minutes to contact and fill the nano- Nm thick nano-oxide layer. Then, a coating composition paste containing titanium dioxide was coated on the nano-oxide layer in the same manner and heat-treated at 500 ° C for 30 minutes to form a nioxide layer having a total thickness of about 15 μm. Then, a dye solution in which 0.3 mM of ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate and 0.3 mM of 2- (diphenylphosphino) ethyl-dimethylethoxy silane were dissolved in ethanol was prepared , And a glass substrate on which the nano-oxide layer was formed was carried thereon for 24 hours and dried to prepare a photoelectrode as a negative electrode.

(2) 불소가 도핑된 틴 옥사이드 투명전도성 산화물층이 형성된 투명 유리 기판을 준비하였다. 상기 기판의 투명전도성 산화물층 상부에 육염화백금산(H2PtCl6)이 녹아있는 2-프로판올 용액을 떨어뜨린 후, 450℃에서 30분 동안 열처리하여 백금층을 형성시켜 양극계 전극인 상대전극을 제조하였다. (2) A transparent glass substrate on which a fluorine-doped tin oxide transparent conductive oxide layer was formed was prepared. A 2-propanol solution in which hexachloroplatinic acid (H 2 PtCl 6 ) was dissolved was dropped on the transparent conductive oxide layer of the substrate, and then heat treatment was performed at 450 ° C. for 30 minutes to form a platinum layer, .

(3) 상기 광전극의 나노산화물층과 상대전극의 백금층이 서로 대향하도록 한 후, 그 외곽부위를 SURLYN(Du Pont사 제조)으로 이루어진 약 60㎛ 두께의 열가소성 고분자층을 형성한 후, 오븐(oven)에 투입하고 130℃의 2분 동안 유지하여 위 두 전극을 부착/밀봉하였다. 다음으로, 음극계 전극과 양극계 전극을 관통하는 미세 홀을 형성하고 이 홀을 통해 두 전극 사이의 공간에 3-Methoxypropionitrile 용매에 0.1M LiI, 0.05M I2, 0.5M 4-tert-butylpyridine과 이온성액체인 0.6M 1-Ethyl-1-methylpyrrolidinium iodide을 녹여서 제조한 전해질 용액을 주입한 다음, 다시 홀의 외부를 접착제로 밀봉하였다.(3) After the nano-oxide layer of the photo electrode and the platinum layer of the counter electrode were opposed to each other, a thermoplastic polymer layer having a thickness of about 60 탆 and made of SURLYN (manufactured by Du Pont) (oven) and maintained at 130 ° C for 2 minutes to attach / seal the two electrodes. Next, a fine hole passing through the negative electrode and the positive electrode was formed, and 0.1 M LiI, 0.05 MI 2 , 0.5 M 4-tert-butylpyridine and ion were added to the space between the two electrodes through a hole in the 3-Methoxypropionitrile solvent The electrolyte solution prepared by dissolving 0.6M 1-Ethyl-1-methylpyrrolidinium iodide, which is a liquid, was injected and then the outside of the hole was sealed with an adhesive.

실시예 2Example 2

염료용액 제조 시에, 0.3 mM의 루테늄 디티오시아네이트 2,2′-비피리딜-4,4′-디카르복실레이트와 0.3mM의 2-(Diphenylphosphino)ethyltriethoxy silane이 녹아있는 염료용액을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. In the preparation of the dye solution, a dye solution in which 0.3 mM ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate and 0.3 mM 2- (Diphenylphosphino) ethyltriethoxy silane were dissolved was prepared The same procedure as in Example 1 was carried out.

실시예 3Example 3

염료용액 제조 시에, 0.3 mM의 루테늄 디티오시아네이트 2,2'-비피리딜-4,4'-디카르복실레이트와 0.3mM의 2-Hydroxy-4-(3-methyldiethoxysilyl-propoxy)-diphenylketone이 녹아있는 염료용액을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. In the preparation of the dye solution, 0.3 mM ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate and 0.3 mM 2-Hydroxy-4- (3-methyldiethoxysilyl-propoxy) -diphenylketone Was prepared in the same manner as in Example 1, except that the dissolved dye solution was prepared.

비교예Comparative Example

염료용액 제조 시에, 0.2 mM의 루테늄 디티오시아네이트 2,2′-비피리딜-4,4′-디카르복실레이트가 녹아있는 염료용액을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. In the same manner as in Example 1 except that 0.2 mM ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate was dissolved in the preparation of the dye solution, Respectively.

실험예Experimental Example

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조한 염료감응 태양전지의 광전변환 효율을 평가하기 위하여 하기와 같은 방법으로 광전압 및 광전류를 측정하여 광전기적 특성을 관찰하고, 이를 통하여 얻어진 전류밀도(Isc), 전압(Voc), 및 충진계수(fillfactor, ff)를 이용하여 광전변환 효율(ηe)를 하기 수학식 1로 계산하였다.In order to evaluate the photoelectric conversion efficiency of the dye-sensitized solar cell prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples, photoelectric characteristics were observed by measuring a photo voltage and photocurrent in the following manner, and the current density I The photoelectric conversion efficiency (eta e ) was calculated by the following equation (1) using the voltage ( Vsc ), the voltage ( Voc ) and the fill factor (ff).

이때, 광원으로는 제논 램프(Xenon lamp, Oriel)를 사용하였으며, 상기 제논 램프의 태양조건(AM 1.5)은 표준 태양전지를 사용하여 보정하였다.At this time, a Xenon lamp (Oriel) was used as a light source, and the solar condition (AM 1.5) of the Xenon lamp was corrected using a standard solar cell.

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

광전변환효율(ηe) = (Voc × Isc × ff) / (Pine)Photoelectric conversion efficiency (? E) = (V oc x I sc x ff) / (P ine )

상기 수학식 1에서, (Pine)는 100 ㎽/㎠(1 sun)을 나타낸다. In Equation (1), (P ine ) represents 100 mW / cm 2 (1 sun).

상기와 같이 측정된 값들을 하기 표 1에 나타내었다. The measured values are shown in Table 1 below.

구분division 전류밀도(㎃/cm2)Current density (mA / cm 2 ) 전압(V)Voltage (V) 충진계수Fill factor 광전변환효율(%)Photoelectric conversion efficiency (%) 실시예 1Example 1 15.70615.706 0.7740.774 0.6620.662 8.0588.058 실시예 2Example 2 15.88315.883 0.7710.771 0.6740.674 8.2608.260 실시예 3Example 3 16.03316.033 0.7380.738 0.6480.648 7.6797.679 비교예 Comparative Example 16.21216.212 0.7410.741 0.6260.626 7.5347.534

상기 표 1을 참조하면, Referring to Table 1,

본 발명에 따르는 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지가 종래 염료감응 태양전지의 비교예에 비하여 광전변환 효율이 향상된 것을 확인할 수 있었다.It was confirmed that the dye-sensitized solar cell having the co-adsorbent according to the present invention improved the photoelectric conversion efficiency as compared with the comparative example of the conventional dye-sensitized solar cell.

Claims (12)

삭제delete 전도성막이 적층된 기판과, 상기 전도성막에 코팅되는 금속산화물층과, 상기 금속산화물층에 흡착되는 염료와 다이폴모멘트를 가진 분자와의 혼합물로 이루어진 염료층을 포함하는 광전극;
상기 광전극과 이격되어 대향된 면에 제2기판을 배치하고 그 대향면에 전도성막, 백금층을 순서대로 적층한 상대전극;
상기 광전극과 상대전극의 테두리를 따라 배치되어 밀봉하는 밀봉부재; 및
상기 광전극과 상대전극의 이격된 공간에 주입되는 전해액;을 포함하되,
상기 분자는 다이페닐포스피노기 및 다이페닐케톤기로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 작용기를 가지는 것을 특징으로 하는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지.
A photoelectrode comprising a substrate on which a conductive film is stacked, a metal oxide layer coated on the electroconductive film, and a dye layer made of a mixture of a dye adsorbed on the metal oxide layer and a molecule having a dipole moment;
A counter electrode formed by sequentially depositing a conductive film and a platinum layer on the opposed surface of the second substrate on a surface opposite to the optical electrode;
A sealing member arranged and sealed along the rim of the photoelectrode and the counter electrode; And
And an electrolytic solution injected into a spaced space between the photoelectrode and the counter electrode,
Wherein the molecule has at least one functional group selected from the group consisting of a diphenylphosphino group and a diphenyl ketone group.
제 2 항에 있어서,
상기 분자는 2-Hydroxy-4-(3-methyldiethoxysilyl-propoxy)-diphenylketone, 2-(Diphenylphosphino)ethyl-dimethylethoxy silane 및 2-(Diphenylphosphino)ethyltriethoxy silane으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지.
3. The method of claim 2,
Wherein the molecule is at least one selected from the group consisting of 2-Hydroxy-4- (3-methyldiethoxysilyl-propoxy) -diphenylketone, 2- (Diphenylphosphino) ethyl-dimethylethoxy silane and 2- (Diphenylphosphino) ethyltriethoxy silane. A dye-sensitized solar cell comprising the reinforced co-adsorbent.
제 2 항에 있어서,
상기 염료는 루테늄 디티오시아네이트 2,2′-비피리딜-4,4′-디카르복실레이트(ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate)인 것을 특징으로 하는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지.
3. The method of claim 2,
Wherein the dye is a ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate (2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate) Dye - sensitized solar cell with enhanced co - adsorbent.
제 2 항에 있어서,
상기 염료층에는 포섭화합물을 더 포함되는 것을 특징으로 하는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지.
3. The method of claim 2,
Wherein the dye layer further comprises an inclusion compound. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt;
제 5 항에 있어서,
상기 포섭화합물은 데옥시콜산, 데히드로데옥시콜산, 케노데옥시콜산, 콜산메틸에스테르, 콜산나트륨, 폴리에틸렌옥사이드, 콜산, 크라운에테르, 사이클로덱스트린, 캘릭스아렌 또는 폴리에틸렌옥사이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지.
6. The method of claim 5,
Wherein the inclusion compound is at least one selected from the group consisting of deoxycholic acid, dehydrodeoxycholic acid, chenodeoxycholic acid, cholic acid methyl ester, sodium cholate, polyethylene oxide, cholic acid, crown ether, cyclodextrin, calixarene or polyethylene oxide Wherein the dye-sensitized solar cell has a chemical bond-enhanced co-adsorbent.
삭제delete 기판의 일면에 형성된 산화물반도체미립자를 포함하는 다공질층에 염료와, 다이폴모멘트를 가지는 공흡착제를 흡착시킨 광전극을 형성하는 S1단계;
산화물반도체미립자로 이루어진 전도성산화물층을 구비한 제2기판의 상부로 금속 소재로 이루어진 상대전극을 형성하는 S2단계; 및
상기 광전극과 상대전극을 이격되게 대향하여 배치하고 전해질을 주입하여 밀봉시키는 염료감응 태양전지 모듈을 준비하는 S3단계;를 포함하되,
상기 공흡착제는 다이페닐포스피노기 및 다이페닐케톤기로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 작용기를 가지는 화합물인 것을 특징으로 하는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지의 제조방법.
A step S1 of forming a photoelectrode by adsorbing a dye and a co-adsorbent having a dipole moment on a porous layer containing fine oxide semiconductor particles formed on one surface of a substrate;
Forming a counter electrode made of a metal material on the second substrate having the conductive oxide layer made of oxide semiconductor particles; And
And preparing a dye-sensitized solar cell module in which the photoelectrode and the counter electrode are disposed so as to face each other and injected with an electrolyte to seal the dye-sensitized solar cell module,
Wherein the co-adsorbent is a compound having at least one functional group selected from the group consisting of a diphenyl phosphino group and a diphenyl ketone group.
제 8 항에 있어서,
상기 공흡착제는 2-Hydroxy-4-(3-methyldiethoxysilyl-propoxy)-diphenylketone, 2-(Diphenylphosphino)ethyl-dimethylethoxy silane 및 2-(Diphenylphosphino)ethyltriethoxy silane으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지의 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the co-adsorbent is at least one selected from the group consisting of 2-Hydroxy-4- (3-methyldiethoxysilyl-propoxy) -diphenylketone, 2- (Diphenylphosphino) ethyl-dimethylethoxy silane and 2- (Diphenylphosphino) ethyltriethoxy silane. A method for manufacturing a dye-sensitized solar cell having a bond-enhanced co-adsorbent.
제 8 항에 있어서,
상기 염료는 루테늄 디티오시아네이트 2,2′-비피리딜-4,4′-디카르복실레이트(ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate)인 것을 특징으로 하는 화학적 결합이 강화된 공흡착제를 구비한 염료감응 태양전지의 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the dye is a ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate (2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate) A method of manufacturing a dye-sensitized solar cell having an enhanced co-adsorbent.
삭제delete 삭제delete
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KR20100128258A (en) * 2009-05-27 2010-12-07 주식회사 동진쎄미켐 Novel ruthenium-based dye and preparation thereof
KR20120007510A (en) * 2009-03-19 2012-01-20 에꼴 뽈리떼끄닉 뻬데랄 드 로잔느 (으뻬에프엘) Modified surface

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