KR101462020B1 - Fabrication Method of Efficient Inorganic/Organic Hybrid Solar Cells Based on Metal Chalcogenide as a Light Harvesters - Google Patents

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노준홍
최용찬
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Abstract

The present invention relates to a method of fabricating inorganic/organic hybrid solar cells. More particularly, the present invention relates to a method of fabricating a high efficient solar cell which greatly improves efficiency by using a defect-cured light harvester with a method of coating the surface of a chalcogenide light harvester formed in a porous light electrode by a solution method with a chalcogenide-containing organic material and performing a thermal process.

Description

칼코젠화합물 광흡수체 기반 고효율 무/유기 하이브리드 태양전지 제조 방법{Fabrication Method of Efficient Inorganic/Organic Hybrid Solar Cells Based on Metal Chalcogenide as a Light Harvesters} Technical Field [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a high-efficiency organic / inorganic hybrid solar cell based on a chalcogen compound light absorber,

본 발명은 높은 효율을 가지며 안정성이 우수하고, 용액을 이용한 매우 단순한 제조공정의 적용이 가능하여, 기존에 알려진 실리콘 또는 화합물 반도체 기반 태양전지에 비교하여, 극히 낮은 생산단가를 가질 수 있는 무-유기 하이브리드 태양전지에 관한 것으로, 보다 상세하게, 광흡수체인 금속 칼코젠화합물의 결함농도를 현저하게 낮춰 극히 향상된 효율을 갖는 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention has high efficiency and excellent stability, and can be applied to a very simple manufacturing process using a solution. Therefore, it is possible to provide a non-organic solar cell which can have an extremely low production cost as compared with a known silicon or compound semiconductor- More particularly, the present invention relates to a solar cell having extremely improved efficiency by significantly lowering the defect concentration of a metal chalcogen compound as a light absorber, and a manufacturing method thereof.

화석 에너지의 고갈과 이의 사용에 의한 지구 환경적인 문제를 해결하기 위해 태양에너지, 풍력, 수력과 같은 재생 가능하며, 청정한 대체 에너지원에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Research on renewable and clean alternative energy sources such as solar energy, wind power, and hydro power is actively being conducted to solve the global environmental problems caused by depletion of fossil energy and its use.

이 중에서 태양 빛으로부터 직접 전기적 에너지를 변화시키는 태양전지에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 여기서 태양전지란 태양빛으로부터 광 에너지를 흡수하여 전자와 정공을 발생하는 광기전 효과를 이용하여 전류-전압을 생성하는 전지를 의미한다. Among these, there is a great interest in solar cells that change electric energy directly from sunlight. Here, a solar cell refers to a cell that generates a current-voltage by utilizing a photovoltaic effect that absorbs light energy from sunlight to generate electrons and holes.

현재 광에너지 변환효율이 20%가 넘는 n-p 다이오드형 실리콘(Si) 단결정 기반 태양전지의 제조가 가능하여 실제 태양광 발전에 사용되고 있으며, 이보다 더 변환효율이 우수한 갈륨아세나이드(GaAs)와 같은 화합물 반도체를 이용한 태양전지도 있다. 그러나 이러한 금속 칼코젠화합물 기반의 태양전지는 고효율화를 위하여 매우 고순도로 정제한 소재가 필요하므로 원소재의 정제에 많은 에너지가 소비되고, 또한 원소재를 이용하여 단결정 혹은 박막화 하는 과정에 고가의 공정 장비가 요구되어 태양전지의 제조비용을 낮게 하는 데에는 한계가 있어 대규모적인 활용에 걸림돌이 되어왔다. Currently, np diode-type silicon (Si) single crystal based solar cells with a light energy conversion efficiency of more than 20% can be manufactured and used for actual solar power generation. Compound semiconductors such as gallium arsenide (GaAs) There is also solar cell using. However, since such a metal chalcogen compound-based solar cell requires a material purified to a very high purity for high efficiency, a large amount of energy is consumed in the purification of the raw material, and in the process of making single crystal or thin film using raw material, expensive process equipment Is required to lower the manufacturing cost of the solar cell, which has been a hindrance to a large-scale utilization.

이에 따라 태양전지를 저가로 제조하기 위해서는 태양전지에 핵심으로 사용되는 소재 혹은 제조 공정의 비용을 대폭 감소시킬 필요가 있으며, 금속 칼코젠화합물 기반 태양전지의 대안으로 저가의 소재와 공정으로 제조가 가능한 염료 감응형 태양전지와 유기태양전지가 활발히 연구되고 있다. Accordingly, in order to manufacture solar cells at a low cost, it is necessary to drastically reduce the cost of materials or manufacturing processes used as the core of solar cells. As an alternative to metal chalcogen compound-based solar cells, Dye-sensitized solar cells and organic solar cells have been actively studied.

염료 감응 태양전지의 작동원리는 다공성 광음극 표면에 화학적으로 흡착된 염료 분자가 태양 빛을 흡수하면 염료분자가 전자-홀 쌍을 생성하며, 전자는 다공성 광음극으로 사용된 반도체 산화물의 전도띠로 주입되어 투명 전도성막으로 전달되어 전류를 발생 시키게 된다. 염료 분자에 남아 있는 홀은 액체 혹은 고체형 전해질의 산화-환원 반응에 의한 홀전도 혹은 홀전도성 고분자에 의하여 광양극(photocathode)으로 전달되는 형태로 완전한 태양전지 회로를 구성하여 외부에 일(work)을 하게 된다. The working principle of the dye-sensitized solar cell is that when dye molecules chemically adsorbed on the porous photocathode absorb solar light, dye molecules generate electron-hole pairs and electrons are injected into the conduction band of the semiconductor oxide used as a porous photocathode And is transferred to the transparent conductive film to generate a current. The remaining holes in the dye molecules are transferred to the photocathode by hole conduction or hole-conducting polymers by the oxidation-reduction reaction of liquid or solid electrolyte, forming a complete solar cell circuit, .

유기 태양전지(organic photovoltaic:OPV)는 전자주개(electron donor, D 또는 종종 hole acceptor로 불림) 특성과 전자받개(electron acceptor, A) 특성을 갖는 유기물들로 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 유기분자로 이루어진 태양전지가 빛을 흡수하면 전자와 홀이 형성되는데 이것을 엑시톤(exciton)으로 불린다. Organic photovoltaic (OPV) organic solar cells are characterized by being composed of organic materials with electron donor (D or often called hole acceptor) characteristics and electron acceptor (A) characteristics. When a solar cell made of organic molecules absorbs light, electrons and holes are formed. This is called an exciton.

엑시톤은 D-A 계면으로 이동하여 전하가 분리되고 전자는 억셉터(electron acceptor)로, 홀은 도너(electron donor)로 이동하여 광전류 발생하게 된다. 유기 태양전지에서 주로 사용되는 물질의 조합은 유기물(D)-풀러렌(A)계, 유기물(D)-유기물(A)계 그리고 유기물(D)-나노무기물(A)계 등이다. The exciton migrates to the D-A interface and the charge is separated, the electrons are transferred to the electron acceptor, and the holes are transferred to the electron donor to generate the photocurrent. The combination of materials mainly used in organic solar cells is organic (D) - fullerene (A), organic (D) - organic (A), and organic (D) - nano inorganic (A).

전자공여체에서 발생한 엑시톤이 통상 이동할 수 있는 거리는 10 nm 안팎으로 매우 짧기 때문에 광활성 유기 물질을 두껍게 쌓을 수 없기 때문에 광흡수도가 낮아 효율이 낮았지만, 최근에는 계면에서의 표면적을 증가시키는 소위 BHJ(bulk heterojuction) 개념의 도입과 넓은 범위의 태양광 흡수에 용이한 밴드갭이 작은 전자공여체(donor) 유기물의 개발과 함께 효율이 크게 증가하여 약 6.77%의 효율을가진 유기 태양전지가 보고되고 있다. Since the distance that the exciton generated from the electron donor can travel normally is very short, about 10 nm, the efficiency is low due to the low light absorption because the photoactive organic material can not be stacked thickly. Recently, the so- called bulk heterojunction (BHJ) ) Concept and the development of a donor organic material having a small bandgap which is easy to absorb a wide range of solar light, efficiency is greatly increased and an organic solar cell having an efficiency of about 6.77% is reported.

본 출원인은 대한민국 등록특허 제1172534호를 통해, 저가이며 고효율이 가능한 염료감응형 태양전지(DSSC; dye sensitized solar cell)의 구조에 가시광선에서 근적외선 영역까지 넓은 대역의 태양에너지 흡수가 용이한 금속 칼코젠화합물 기반 박막형 태양전지(inorganic thin-film solar cell)의 장점과 용액 공정에 의하여 저가 제조가 가능한 유기 태양전지(organic solar cell)의 장점을 결합하여 높은 효율과 시간에 따른 안정성이 우수하고, 저가의 구성 물질과 저가 공정의 적용에 의한 저가의 태양전지 제조가 용이한 신규한 구조의 전고체상 이종 접합 태양전지를 제안한 바 있다.The present applicant has disclosed a Korean patent No. 1172534, which discloses a low-cost and high-efficiency dye-sensitized solar cell (DSSC) structure in which a wide band of solar energy is easily absorbed from a visible ray to a near- It combines the advantages of an inorganic thin-film solar cell based on a co-based compound and the advantages of an organic solar cell that can be manufactured at low cost by a solution process, And a low-cost solar cell by the application of a low-cost process.

본 출원인은 제안한 전고체상 이종 접합 태양전지에 대한 연구를 심화한 결과, 무기반도체인 광흡수체의 결함에 의해 태양전지의 효율이 현저하게 감소함을 발견하고, 이러한 결함에 의한 효율 저하를 방지하고자 각고의 노력을 기울인 결과, 본 발명을 출원하기에 이르렀다.
As a result of intensive research on the proposed solid-state heterojunction solar cell, the Applicant has found that the efficiency of a solar cell is remarkably reduced due to defects of an optical absorber as an inorganic semiconductor, and in order to prevent the efficiency from being deteriorated due to such defects, As a result, the present invention has been filed.

대한민국 등록특허 제1172534호Korea Patent No. 1172534

Nano Letters, vol 10, p. 2609-2612 (2010); Nano Letters, vol 11, 4789-4793 (2011) Nano Letters, vol. 10, p. 2609-2612 (2010); Nano Letters, vol 11, 4789-4793 (2011)

본 발명은 고 결정성 및 저 결함을 갖는 광흡수체가 제조됨으로써 매우 높은 광전 변환 효율을 갖는 태양전지의 제조방법 및 이러한 제조방법으로 제조되는 고효율 태양전지를 제공하는 것이다.
The present invention provides a method of manufacturing a solar cell having a very high photoelectric conversion efficiency by manufacturing a light absorber having a high crystallinity and a low defect, and a high efficiency solar cell manufactured by such a manufacturing method.

본 발명에 따른 태양전지의 제조방법은 a) 다공성 무기 전자 전달층(electron transporting layer)을 형성하는 단계; b) 상기 다공성 무기 전자 전달층 표면에 광 흡수체인 금속 칼코젠화합물을 형성하는 단계; c) 금속 칼코젠화합물이 형성된 다공성 무기 전자전달층에 칼코젠 함유 유기물이 용해된 용액을 도포하여 칼코젠 함유 유기물 코팅층을 형성하는 단계; d) 상기 칼코젠 함유 유기물 코팅층을 열처리하는 단계; 및 e) 상기 다공성 무기 전자 전달층 상에 홀 전도성 유기물을 도포하여 정공 전달층(hole transporting layer)을 형성하는 단계;를 포함한다.A method of manufacturing a solar cell according to the present invention includes the steps of: a) forming a porous inorganic electron transporting layer; b) forming a metal chalcogen compound as a light absorber on the surface of the porous inorganic electron transporting layer; c) forming a chalcogen-containing organic coating layer by applying a solution in which a chalcogen-containing organic material is dissolved in a porous inorganic electron transport layer formed with a metal chalcogen compound; d) heat treating the chalcogen-containing organic coating layer; And e) forming a hole transporting layer by applying a hole-transporting organic material on the porous inorganic electron-transporting layer.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법에 있어, 상기 금속 칼코젠화합물 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn), 납(Pb), 안티모니(Sb) 및 비스무트(Bi) 군에서 하나 이상 선택된 금속의 칼코젠화합물일 수 있다.In the method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention, the metal chalcogen compound may include iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), molybdenum (Mo), cadmium (Cd) , Gallium (Ga), indium (In), tin (Sn), lead (Pb), antimony (Sb) and bismuth (Bi).

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법에 있어, 상기 칼코젠 함유 유기물은 하기 화학식 1 내지 3을 만족하는 물질에서 선택될 수 있다.In the method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention, the chalcogen-containing organic material may be selected from materials satisfying the following Chemical Formulas 1 to 3.

(화학식 1)(Formula 1)

Figure 112013109609182-pat00001
Figure 112013109609182-pat00001

화학식 1에서, X는 칼코젠 원소이며, R1 및 R2는 서로 독립적으로, -NR11R12, (C1-C20) 알킬, (C6-C20) 아릴 또는 (C6-C20)아르(C1-C20)알킬이며, R11 및 R12는 서로 독립적으로 수소 또는 (C1-C20)알킬이다.X is a chalcogen element, R 1 and R 2 are, independently of each other, -NR 11 R 12 , (C 1 -C 20) alkyl, (C 6 -C 20) aryl or (C 6 -C 20) C20) alkyl, and R < 11 > and R < 12 > are independently of each other hydrogen or (C1-C20) alkyl.

(화학식 2)(2)

Figure 112013109609182-pat00002
Figure 112013109609182-pat00002

화학식 2에서, X는 칼코젠 원소이며, R3 및 R4는 서로 독립적으로, 수소 또는 (C1-C20)알킬이다.In Formula (2), X is a chalcogen element, and R 3 and R 4 are independently of each other hydrogen or (C 1 -C 20) alkyl.

(화학식 3)(Formula 3)

Figure 112013109609182-pat00003
Figure 112013109609182-pat00003

화학식 3에서, X는 칼코젠 원소이며, n은 1 내지 5의 정수이고, R은 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, (C1-C20)알킬 또는

Figure 112013109609182-pat00004
이며, R21은 (C1-C20) 알킬, (C6-C20) 아릴 또는 아미노이며, R5는 수소 또는 (C1-C20)알킬이다.X is a chalcogen element, n is an integer from 1 to 5, R is independently from each other hydrogen, halogen, (C1-C20) alkyl or
Figure 112013109609182-pat00004
And, R 21 is (C1-C20) alkyl, (C6-C20) aryl or amino, R 5 is hydrogen or (C1-C20) alkyl.

본 발명에 따른 태양전지의 제조방법에 있어, 상기 칼코젠 함유 유기물은 하기 화학식 1-1 또는 하기 화학식 1-2를 만족하는 물질에서 선택될 수 있다.In the method of manufacturing a solar cell according to the present invention, the chalcogen-containing organic material may be selected from a material satisfying the following Formula 1-1 or Formula 1-2.

(화학식 1-1)(1-1)

Figure 112013109609182-pat00005
Figure 112013109609182-pat00005

화학식 1-1에서, X는 칼코젠 원소이며, R31, R32, R33 및 R34는 서로 독립적으로, 수소 또는 (C1-C20)알킬이다.In formula (1-1), X is a chalcogen element, and R 31 , R 32 , R 33 and R 34 independently of one another are hydrogen or (C 1 -C 20) alkyl.

(화학식 1-2)(1-2)

Figure 112013109609182-pat00006
Figure 112013109609182-pat00006

화학식 1-2에서, X는 칼코젠 원소이며, R41 및 R42 는 서로 독립적으로 수소 또는 (C1-C20)알킬이며, R43은 (C1-C20)알킬이다.In Formula 1-2, X is a chalcogen element, R 41 and R 42 are independently of each other hydrogen or (C 1 -C 20) alkyl, and R 43 is (C 1 -C 20) alkyl.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법에 있어, 상기 용액의 칼코젠 함유 유기물의 농도는 10 내지 200mg/mL일 수 있다.In the method for manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention, the concentration of the chalcogen-containing organic material in the solution may be 10 to 200 mg / mL.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법에 있어, 상기 열처리에 의해 상기 칼코젠 함유 유기물 코팅층을 열분해할 수 있다.In the method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention, the chalcogen-containing organic coating layer may be thermally decomposed by the heat treatment.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법에 있어, 상기 열처리는 불활성 분위기에서 150 내지 350℃에서 수행될 수 있다.In the method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention, the heat treatment may be performed at 150 to 350 ° C in an inert atmosphere.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법에 있어, a) 단계 전, 제1전극 상부에 금속산화물 박막을 형성하는 단계; 및 e) 단계 후 상기 정공 전달층 상부로 제2전극을 형성하는 단계;가 더 수행될 수 있다.In the method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention, a step of forming a metal oxide thin film on the first electrode before step a); And forming a second electrode over the hole transport layer after step e).

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법에 있어, b) 단계는 화학적 용액성장법(CBD; chemical bath deposition method); 및 연속적인 화학적 반응법(SILAR; Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction method);에서 하나 이상 선택된 방법으로 수행될 수 있다.In the method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention, step b) may include chemical bath deposition (CBD); And a successive ionic layer adsorption and reaction method (SILAR).

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법에 있어, b) 단계 후, 광흡수체가 형성된 다공성 무기 전자전달층을 불활성 분위기에서 200 내지 400℃의 온도로 열처리 하는 단계가 더 수행될 수 있다.In the method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention, after the step b), a step of heat-treating the porous inorganic electron-transporting layer on which the light absorber is formed in an inert atmosphere at a temperature of 200 to 400 ° C .

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법에 있어, 상기 다공성 무기 전자전달층은 금속 산화물 입자를 포함하며, b) 단계 전, 상기 금속 산화물 입자의 금속 원소를 함유하는 금속 전구체 용해액에 상기 다공성 무기 전자전달층을 함침한 후 열처리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In the method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention, the porous inorganic electron transporting layer may include metal oxide particles, and the metal oxide particles may be dispersed in the metal precursor solution before the step b) And impregnating the porous inorganic electron transport layer and subjecting the porous inorganic electron transport layer to heat treatment.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법에 있어, 상기 c) 단계의 도포는 스핀코팅에 의해 수행될 수 있다.In the method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention, the application of step c) may be performed by spin coating.

본 발명은 상술한 제조방법으로 제조되는 태양전지를 포함한다.The present invention includes a solar cell manufactured by the above-described manufacturing method.

본 발명에 따른 태양전지는 다공성 무기 전자 전달층; 상기 다공성 무기 전자 전달층 표면에 위치하며, 화학양론비를 만족하는 금속 칼코젠화합물을 포함하는 광흡수체; 및 상기 광흡수체가 위치하는 다공성 무기 전자 전달층의 기공을 채우며 상기 다공성 무기 전자 전달층을 덮는 유기 정공 전달층;을 포함한다.
A solar cell according to the present invention comprises a porous inorganic electron transport layer; A light absorber located on the surface of the porous inorganic electron transporting layer and comprising a metal chalcogen compound satisfying a stoichiometric ratio; And an organic hole transporting layer filling the pores of the porous inorganic electron transporting layer where the light absorber is located and covering the porous inorganic electron transporting layer.

본 발명에 따른 태양전지의 제조방법은 금속 칼코젠화합물 기반 광흡수체에 칼코젠 함유 유기물의 코팅층을 형성한 후, 열처리를 수행함으로써, 금속 칼코젠화합물에 존재하는 결함을 치유하여, 태양광을 흡수하여 생성된 광전자 및/또는 광정공의 재결합에 의한 소멸을 방지할 수 있음에 따라, 우수한 효율을 갖는 태양전지를 용액도포 및 열처리라는 극히 간단하고 용이한 방법으로 제조할 수 있는 장점이 있다.
A method of manufacturing a solar cell according to the present invention is a method of manufacturing a solar cell, which comprises forming a coating layer of a chalcogen-containing organic material on a metal chalcogen compound-based light absorber and then performing heat treatment to heal defects existing in the metal chalcogen compound, It is possible to manufacture a solar cell having an excellent efficiency by an extremely simple and easy method such as solution coating and heat treatment, since the photoelectrons and / or photo holes generated by recombination of the generated photoelectrons and / or photo holes can be prevented from disappearing.

도 1은 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 태양전지의 전류-전압(I-V) 곡선 및 양자수율 차이를 측정 도시한 도면이며,
도 2는 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1의 방법으로 제조된 Sb2S3의 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석 결과를 도시한 도면이다
FIG. 1 is a graph showing a current-voltage (IV) curve and a quantum yield difference of the solar cell manufactured in Example 1 and Comparative Example 1,
2 is a graph showing X-ray photoelectron spectroscopy (SEM) analysis results of Sb 2 S 3 prepared by the methods of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 태양전지 제조방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. Hereinafter, a method of manufacturing a solar cell according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following drawings are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following drawings, but may be embodied in other forms, and the following drawings may be exaggerated in order to clarify the spirit of the present invention. Hereinafter, the technical and scientific terms used herein will be understood by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted.

본 발명에 따른 태양전지의 제조방법은 a) 다공성 무기 전자 전달층(electron transporting layer)을 형성하는 단계; b) 상기 다공성 무기 전자 전달층 표면에 광 흡수체인 금속 칼코젠화합물을 형성하는 단계; c) 금속 칼코젠화합물이 형성된 다공성 무기 전자전달층에 칼코젠 함유 유기물이 용해된 용액을 도포하여 칼코젠 함유 유기물 코팅층을 형성하는 단계; d) 상기 칼코젠 함유 유기물 코팅층을 열처리하는 단계; 및 e) 상기 다공성 무기 전자 전달층 상에 홀 전도성 유기물을 도포하여 정공 전달층(hole transporting layer)을 형성하는 단계;를 포함한다.A method of manufacturing a solar cell according to the present invention includes the steps of: a) forming a porous inorganic electron transporting layer; b) forming a metal chalcogen compound as a light absorber on the surface of the porous inorganic electron transporting layer; c) forming a chalcogen-containing organic coating layer by applying a solution in which a chalcogen-containing organic material is dissolved in a porous inorganic electron transport layer formed with a metal chalcogen compound; d) heat treating the chalcogen-containing organic coating layer; And e) forming a hole transporting layer by applying a hole-transporting organic material on the porous inorganic electron-transporting layer.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 태양전지의 제조방법은 제1전극 또는 투명 기판에 적층된 제1전극 상부로 다공성 무기 전자 전달층을 형성하는 단계(전자전달층 형성단계); 상기 다공성 전자 전달층의 표면과 접하도록, 태양광을 흡수하여 광전자-광정공 쌍을 생성하는 무기 금속 칼코젠화합물인 광 흡수체를 형성하는 단계(광 흡수체 형성단계); 상기 금속 칼코젠화합물이 형성된 다공성 무기 전자전달층에 칼코젠 함유 유기물이 용해된 용액을 도포하여 칼코젠 함유 유기물 코팅층을 형성하는 단계(유기물 코팅단계); 상기 칼코젠 함유 유기물 코팅층을 열처리하는 단계(코팅층 열처리 단계); 상기 다공성 무기 전자 전달층 상에 홀 전도성 유기물을 도포하여 정공 전달층(hole transporting layer)을 형성하는 단계(정공전달층 형성단계); 및 상기 정공 전달층 상부로 제2전극을 형성하는 단계(대전극 형성단계)를 포함하여 수행될 수 있다.More specifically, the method for fabricating a solar cell according to the present invention comprises the steps of forming a porous inorganic electron transport layer (electron transport layer formation step) on top of a first electrode or a first electrode stacked on a transparent substrate; Forming a light absorber that is an inorganic metal chalcogen compound that absorbs sunlight to generate a pair of photoelectrons and light holes so as to be in contact with the surface of the porous electron transport layer (light absorber forming step); Coating a solution of the chalcogen-containing organic material dissolved in the porous inorganic electron transport layer on which the metal chalcogen compound is formed to form a chalcogen-containing organic material coating layer (organic material coating step); Heat treating the chalcogen-containing organic coating layer (coating layer heat treatment step); Forming a hole transporting layer (a hole transporting layer forming step) by applying a hole transporting organic material on the porous inorganic electron transporting layer; And forming a second electrode on the hole transporting layer (a counter electrode forming step).

다공성 전자전달층은 다공성 금속산화물층일 수 있으며, 다공성 전자전달층 형성단계는 금속산화물 입자를 함유하는 슬러리를 도포한 후 열처리하여 다공성 전자 전달층을 형성하는 단계일 수 있다.The porous electron transport layer may be a porous metal oxide layer, and the porous electron transport layer formation step may be a step of applying a slurry containing metal oxide particles, followed by heat treatment to form a porous electron transport layer.

전자전달층 형성단계는 금속산화물 입자를 함유한 슬러리를 이용하며, 상기 슬러리의 도포는 스크린 프린팅(screen printing); 스핀코팅 (Spin coating); 바-코팅(Bar coating); 그라비아-코팅(Gravure coating); 블레이드 코팅(Blade coating); 및 롤-코팅(Roll coating);에서 하나 이상 선택된 방법으로 수행될 수 있다.The electron transport layer forming step uses a slurry containing metal oxide particles, and the application of the slurry is performed by screen printing; Spin coating; Bar coating; Gravure coating; Blade coating; And roll coating. ≪ / RTI >

상기 전자전달층을 이루는 상기 금속산화물 입자는 TiO2, SnO2, ZnO, WO3 및 Nb2O5에서 하나 이상 선택될 수 있으며, TiO2인 것이 보다 바람직하다.The metal oxide particles constituting the electron transport layer may be selected from one or more of TiO 2 , SnO 2 , ZnO, WO 3 and Nb 2 O 5 , and more preferably TiO 2 .

전자전달층 형성단계에서 도포된 슬러리가 건조된 후 열처리되어 제조되는 상기 전자전달층의 비표면적이 10 내지 100 m2/g이 되도록, 상기 슬러리의 농도, 도포시 인가되는 압력, 슬러리에 함유되는 금속산화물 입자의 평균 크기, 슬러리에 함유되는 금속산화물 입자의 입도 분포, 열처리 온도 및 열처리 시간에서 선택된 하나 이상의 인자(factor)가 조절될 수 있다.The concentration of the slurry, the pressure applied at the time of application, the amount of the slurry contained in the slurry, and the amount of the slurry contained in the slurry, so that the specific surface area of the electron transport layer produced by the heat treatment after the slurry applied in the step of forming the electron transport layer is dried is 10 to 100 m 2 / One or more factors selected from the average size of the metal oxide particles, the particle size distribution of the metal oxide particles contained in the slurry, the heat treatment temperature and the heat treatment time can be adjusted.

상기 전자전달층의 비표면적 및 열린 기공구조에 크게 영향을 미치는 인자는 금속산화물 입자의 평균 입자 크기와 전자전달층을 형성하기 위해 수행되는 열처리 온도이다. 바람직하게 상기 금속산화물 입자의 평균 입자 크기는 5 내지 100 nm인 것이 바람직하며, 상기 열처리는 공기 중에서 200 내지 550 ℃로 수행되는 것이 바람직하다. 열처리 후, 유기물과 수화성(wettability)을 높이기 위해, 열처리된 전자전달층에 자외선 및 오존(UV/ozone)을 조사하는 단계가 더 수행될 수 있다.The factors that greatly affect the specific surface area and the open pore structure of the electron transport layer are the average particle size of the metal oxide particles and the heat treatment temperature performed to form the electron transport layer. Preferably, the average particle size of the metal oxide particles is 5 to 100 nm, and the heat treatment is performed in air at 200 to 550 ° C. After the heat treatment, a step of irradiating ultraviolet rays and ozone (UV / ozone) to the heat-treated electron transfer layer may be further performed to improve wettability with organic substances.

상기 전자전달층 형성단계에서 도포된 슬러리가 건조된 후 열처리되어 제조되는 상기 전자 전달층의 두께가 0.1 내지 5㎛가 되도록, 상기 슬러리의 도포 두께를 조절하는 것이 바람직하다.It is preferable that the coating thickness of the slurry is adjusted so that the thickness of the electron transport layer formed by the heat treatment after the slurry applied in the electron transport layer formation step is dried is 0.1 to 5 占 퐉.

상기 전자전달층의 형성시, 상기 금속산화물의 금속 원소를 함유하는 금속 전구체 용해액에 다공성 전자전달층을 함침하는 전자전달층 후처리 단계가 더 수행되는 것이 바람직하다.In forming the electron transport layer, it is preferable that an electron transport layer post-treatment step of impregnating the porous electron transport layer with the metal precursor solution containing the metal element of the metal oxide is further performed.

상기 전자전달층 후처리 단계의 금속 전구체는 금속 염화물, 금속 불화물 및 금속 요오드화물에서 하나 이상 선택되는 금속 할라이드인 것이 바람직하며, 상기 금속 전구체 용해액은 금속 전구체가 10 내지 40mM의 저농도로 용해된 액인 것이 바람직하다. 전자전달층 후처리 단계에서 상기 함침이 6 내지 18시간동안 수행된 후 기판을 분리 회수하는 것이 바람직하다. Preferably, the metal precursor of the electron transport layer post-treatment step is a metal halide selected from one or more metal chlorides, metal fluorides, and metal iodides, and the metal precursor solution is a solution in which the metal precursor is dissolved at a low concentration of 10 to 40 mM . In the electron transport layer post-treatment step, it is preferable that the impregnation is performed for 6 to 18 hours, and then the substrate is separated and recovered.

상기 전자전달층 후처리 단계에서 금속 산화물 입자를 함유하는 슬러리를 도포한 후 열처리에 의해 제조되는 다공성 전자전달층을 매우 묽은 금속 전구체 용해액에 방치하면 시간이 증가함에 따라 상온에서도 가수 분해에 의해 매우 작은 금속 산화물 입자가 다공성 전자 전달층에 부착되어 생성된다. When the porous electron transport layer produced by the heat treatment after applying the slurry containing the metal oxide particles in the electron transport layer post-treatment step is left in a very dilute metal precursor solution, as the time increases, Small metal oxide particles are produced by attaching to the porous electron transport layer.

이러한 후처리에 의해 생성된 매우 미세한 금속 산화물 입자들(후처리 입자)은 결함(defect)이 상대적으로 많은 다공성 전자 전달층의 입자와 입자 사이등에 존재하게 되어 다공성 구조를 갖는 전자 전달층의 전자 흐름을 좋게 하고 소멸을 방지하여 소자의 효율을 증가시키며, 또한 전자 전달층의 비표면적을 증가시켜 광흡수체의 부착량을 증가시킨다. The extremely fine metal oxide particles (post-treatment particles) produced by such post-treatment are present between the particles and the particles of the porous electron transport layer having a relatively large defect, and the electron flow of the electron transport layer having the porous structure Thereby increasing the efficiency of the device and increasing the specific surface area of the electron transporting layer to increase the adhesion amount of the light absorber.

상기 전자전달층 후처리 단계에서 상기 금속전구체 용해액에의 함침이 수행된 후, 열처리가 수행될 수 있으며, 상기 금속전구체 용해액에의 함침 후 수행되는 열처리는 공기 중에서 200 내지 550 ℃로 수행되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게, 상기 후처리 이후 수행되는 열처리는 상기 전자전달층의 형성을 위한 열처리의 연장으로, 상기 열처리의 연장은 전자전달층의 형성을 위한 열처리를 중간에 멈추고 금속 전구체 용해액에 열처리된 전자전달층을 일정시간 함침한 후 분리 회수하고, 다시 전자전달층의 형성을 위한 열처리를 재개함을 의미한다. After the impregnation of the metal precursor solution in the electron transport layer post-treatment step, the heat treatment may be performed, and the heat treatment performed after impregnation with the metal precursor solution is performed at 200 to 550 ° C in the air . More preferably, the heat treatment performed after the post-treatment is an extension of the heat treatment for forming the electron transport layer, and the extension of the heat treatment is to stop the heat treatment for forming the electron transport layer in the middle, The transfer layer is impregnated for a predetermined time, separated and recovered, and then the heat treatment for forming the electron transport layer is resumed.

상기 전자전달층 형성단계가 수행되기 전, 금속산화물의 박막을 상기 제1전극 상에 형성하는 단계(박막 형성단계)가 더 수행될 수 있다. 상기 박막 형성단계는 통상의 반도체 공정에서 사용되는 화학적 또는 물리적 증착에 의해 수행될 수 있으며, 분무 열분해법(SPM; spray pyrolysis method)에 의해 수행될 수 있다. 이때, 상기 금속산화물 박막의 금속산화물은 상기 전자 전달층의 금속산화물과 동일한 물질인 것이 바람직하다.Before the electron transport layer formation step is performed, a thin film of metal oxide may be formed on the first electrode (thin film formation step). The thin film forming step may be performed by chemical or physical vapor deposition used in a conventional semiconductor process, and may be performed by a spray pyrolysis method (SPM). At this time, the metal oxide of the metal oxide thin film is preferably the same as the metal oxide of the electron transport layer.

광흡수체 형성단계는 콜로이드 상의 나노입자 분산액의 도포(흡착에 의한 부착방법); 분무 열분해법(SPM; spray pyrolysis method); 화학적 용액성장법(CBD; chemical bath deposition method); 및 연속적인 화학적 반응법(SILAR; Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction method);에서 하나 이상 선택된 방법으로 수행될 수 있으나, 금속산화물 입자와 금속 칼코젠화합물간의 면 접촉을 용이하게 형성하며, 다공성의 전자 전달층 표면(기공에 의한 표면을 포함함)에 균일하게 분포하는 무기 나노입자를 형성하기 위해 화학적 용액성장법(CBD; chemical bath deposition method) 및 연속적인 화학적 반응법(SILAR; Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction method)에서 하나 이상 선택된 방법으로 수행되는 것이 보다 더 바람직하다.The light absorber-forming step is a step of applying (a method of attaching by adsorption) a dispersion of nanoparticles of colloidal phase; Spray pyrolysis method (SPM); Chemical solution deposition (CBD); And SILAR (Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction method). However, it is preferable that the surface contact between the metal oxide particles and the metal chalcogen compound is easily formed, and the porous electron transfer In order to form inorganic nanoparticles uniformly distributed on the surface of the layer (including the surface by pores), a chemical solution deposition method (CBD) and a successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) It is even more desirable that the method is performed in one or more selected ways.

상기 금속 칼코젠화합물(광 흡수체)은 서로 분리된 다수개의 입자 또는 기공에 의한 표면을 포함한 상기 전자 전달층의 표면을 덮는 막 형상으로 제조될 수 있다. 막 형상의 상기 금속 칼코젠화합물(광 흡수체)은 상기 전자 전달층을 이루는 금속산화물 입자의 표면을 덮는 연속층 또는 불연속층의 막 형상일 수 있다.The metal chalcogen compound (light absorber) may be in the form of a film covering the surface of the electron transport layer including a surface of a plurality of particles or pores separated from each other. The film-shaped metal chalcogen compound (light absorber) may be in the form of a continuous layer or a discontinuous layer covering the surface of the metal oxide particles constituting the electron transport layer.

독립 분산된 섬(island) 형상의 금속 칼코젠화합물 또는 막 형상의 금속 칼코젠화합물과 같은 금속 칼코젠화합물의 형상의 용이 제어 측면에서도, b) 단계는 화학적 용액성장법(CBD; chemical bath deposition method) 및 연속적인 화학적 반응법(SILAR; Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction method)에서 하나 이상 선택된 방법으로 수행되는 것이 바람직하다. In view of easy control of the shape of the metal chalcogenide compound such as the island-shaped metal chalcogenide compound or the film-shaped metal chalcogen compound, step b) may be carried out by a chemical bath deposition method (CBD) ) And a successive ionic layer adsorption and reaction method (SILAR).

SILAR의 경우, 금속 칼코젠화합물을 구성하는 각 원소의 전구체를 전구체별로 용해시켜 전구체용액을 제조한 후, 다공성 전자 전달층이 형성된 제1전극을 전구체용액별로 교대로 담근 후, 세척하는 공정을 단위공정으로 하여 상기 단위공정의 반복 횟수를 조절하여 각각이 섬(island) 형태로 금속산화물 입자 표면에 부착된 금속 칼코젠화합물 또는 금속산화물 입자 표면에 막을 형성하는 금속 칼코젠화합물을 제조할 수 있다. 전구체로 염화물, 요오드화물, 불화물, 질화물, 유기물 또는 무기물이 사용될 수 있다. 비한정적인 일 예로, 금속 칼코젠화합물이 Sb2S3인 경우, Sb의 전구체로 Sb2O3를 타르타르산(tartaric acid)과 같은 착물 형성제에 녹이여 사용할 수 있으며, S의 전구체로 Na2S2O3를 사용할 수 있다. In the case of SILAR, the precursor of each element constituting the metal chalcogen compound is dissolved by the precursor to prepare a precursor solution, then the first electrode having the porous electron transfer layer is alternately immersed in the precursor solution, A metal chalcogen compound attached to the surface of the metal oxide particles or a metal chalcogen compound forming a film on the surface of the metal oxide particles can be prepared by adjusting the number of repetition of the unit process. Chlorides, iodides, fluorides, nitrides, organic materials or minerals can be used as precursors. As a non-limiting example, when the metal chalcogen compound is Sb 2 S 3 , Sb 2 O 3 can be used as a precursor of Sb by dissolving it in a complexing agent such as tartaric acid. As a precursor of S, Na 2 S 2 O 3 can be used.

CBD의 경우, 금속 칼코젠화합물을 구성하는 각 원소의 전구체를 전구체별로 용해시켜 전구체용액을 제조한 후, 각 전구체 용액을 혼합하여 혼합 용액을 제조하고 다공성 전자 전달층이 형성된 제1전극을 혼합 용액에 함침시켜 광 흡수체를 제조할 수 있다. 이때, 상기 혼합 용액의 전구체 농도 또는 혼합 용액에의 함침 시간을 조절하여 각각이 섬(island) 형태로 금속산화물 입자 표면에 부착된 금속 칼코젠화합물 또는 금속산화물 입자 표면에 막을 형성하는 금속 칼코젠화합물을 제조할 수 있다. 전구체로 염화물, 요오드화물, 불화물, 질화물, 유기물 또는 무기물이 사용될 수 있다. 비한정적인 일 예로, 금속 칼코젠화합물이 Sb2S3인 경우, Sb의 전구체로 Sb의 염화물을 사용하며, S의 전구체로 황함유 유기물 또는 황함유 무기물을 사용할 수 있으며, 비 한정적인 일 예로, 황함유 무기물로 Na2S2O3을 사용할 수 있다. 상기 CBD는 10℃ 이하에서 수행되는 것이 바람직하다.In the case of CBD, a precursor solution of each element constituting the metal chalcogen compound is dissolved by precursors to prepare a precursor solution. Then, each precursor solution is mixed to prepare a mixed solution, and a first electrode, To prepare a light absorber. At this time, the metal chalcogen compound adhered to the surface of the metal oxide particles in the form of islands and the metal chalcogen compound or the metal chalcogen compound forming the film on the surface of the metal oxide particles are controlled by adjusting the precursor concentration of the mixed solution or the time of impregnation into the mixed solution Can be prepared. Chlorides, iodides, fluorides, nitrides, organic materials or minerals can be used as precursors. As a non-limiting example, when the metal chalcogen compound is Sb 2 S 3 , a chloride of Sb is used as a precursor of Sb, and a sulfur-containing organic substance or a sulfur-containing inorganic substance may be used as a precursor of S, , And Na 2 S 2 O 3 may be used as a sulfur-containing inorganic material. The CBD is preferably carried out at 10 캜 or lower.

광흡수층 형성단계에서 제조되는 상기 금속 칼코젠화합물은 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn), 납(Pb), 안티모니(Sb) 및 비스무트(Bi) 군에서 하나 이상 선택된 금속의 칼코젠화합물일 수 있다. 구체적으로, 금속 칼코젠화합물은 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn), 납(Pb), 안티모니(Sb) 및 비스무트(Bi) 군에서 하나 이상 선택된 금속의 황화물, 셀레늄화물, 텔루륨화물, 이들의 혼합물 또는 이들의 고용체일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 금속 칼코젠화합물은 CdS, CdSe, CdTe, PbS, PbSe, Bi2S3, Bi2Se3, InP, Sb2S3, Sb2Se3, SnSx(1≤x≤2), NiS, CoS, FeSy(1≤y≤2), In2S3, MoS, MoSe 및 이들의 합금에서 하나 이상 선택된 것일 수 있다.The metal chalcogen compound prepared in the light absorbing layer forming step may be at least one selected from the group consisting of Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Cd, Ga, Chalcogen compound of at least one selected from the group consisting of In, Sn, Pb, Antimony, Sb and Bi. Specifically, the metal chalcogen compound is at least one selected from the group consisting of Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Cd, Ga, Selenium, tellurium, mixtures thereof, or solid solutions of at least one selected metal selected from the group consisting of tin (Sn), lead (Pb), antimony (Sb) and bismuth (Bi) More specifically, the metal knife kojen compounds are CdS, CdSe, CdTe, PbS, PbSe, Bi 2 S 3, Bi 2 Se 3, InP, Sb 2 S 3, Sb 2 Se 3, SnS x (1≤x≤2 ), NiS, CoS, FeS y (1? Y ? 2 ), In 2 S 3 , MoS, MoSe and their alloys.

금속 칼코젠화합물을 독립된 섬 형태의 입자로 제조하는 경우 입자의 평균 직경은 0.5nm 내지 10nm인 것이 바람직하며, 금속 칼코젠화합물을 불연속층 또는 연속층의 막 형태로 제조하는 경우 평균 직경이 0.5nm 내지 10nm인 입자(grain)들로 이루어진 0.5nm 내지 20nm 두께의 막인 것이 바람직하다.When the metal chalcogen compound is prepared as an island-like particle, the mean diameter of the particles is preferably 0.5 nm to 10 nm, and when the metal chalcogen compound is prepared in the form of a discontinuous layer or a continuous layer, And is preferably a film having a thickness of 0.5 nm to 20 nm and composed of grains having a thickness of from 10 nm to 10 nm.

광흡수체 형성단계가 수행된 후, 유기물 코팅층 형성단계 전, 다공성 전자전달층 표면(기공에 의한 표면을 포함함)에 형성된 금속 칼코젠화합물의 결정성을 높이기 위한 열처리가 더 수행될 수 있다. 이러한 열처리는 결정성을 향상시키면서도 금속 칼코젠화합물의 산화를 억제하는 측면에서, 비활성 분위기에서 200 내지 400℃의 온도로 1분 내지 30분 동안 수행될 수 있다. After the light absorber forming step is performed, a heat treatment may be further performed to increase the crystallinity of the metal chalcogen compound formed on the surface of the porous electron transport layer (including the surface by pores) before the formation of the organic coating layer. Such a heat treatment can be performed in an inert atmosphere at a temperature of 200 to 400 DEG C for 1 minute to 30 minutes in view of suppressing the oxidation of the metal chalcogen compound while improving the crystallinity.

이후, 유기물 코팅층 형성단계 및 코팅층 열처리 단계가 수행될 수 있다. 금속 칼코젠화합물의 구성원소인 칼코젠 원소는 휘발성이 매우 높아, 광흡수체 형성단계에서 화학양론비 대비 칼코젠 원소가 부족한 상태인 칼코젠 부족(chalcogen deficiency) 금속 칼코젠화합물이 형성될 수 있다. 또한, 광흡수체의 결정성을 향상시키기 위한 후속 열처리시에도, 칼코젠 원소의 휘발에 의해 칼코젠 원소가 부족한 금속 칼코젠화합물이 형성될 수 있으며, 산소와 같은 이종 원소에 의한 결함이 형성될 수 있다. 금속 칼코젠화합물에 존재하는 결함은 에너지 밴드갭 사이에 위치하는 결함 준위(결함에 의한 에너지 레벨)를 생성할 수 있으며, 이러한 결함 준위는 태양광을 흡수하여 생성된 광전자 및/또는 광정공의 재결합에 의한 소멸을 야기할 수 있다. 이에 따라, 유기물 코팅층 형성단계 및 코팅층 열처리 단계를 통해, 금속 칼코젠화합물의 결함을 제거함으로써, 태양전지 효율을 향상시킬 수 있다.Then, an organic coating layer forming step and a coating layer heat treating step may be performed. The chalcogen element, which is a member of the metal chalcogen compound, is highly volatile and may form a chalcogen deficient metal chalcogen compound in which the chalcogen element is insufficient in terms of the stoichiometric ratio in the light absorber formation step. Further, even in the subsequent heat treatment for improving the crystallinity of the light absorber, metal chalcogen compounds lacking chalcogen elements can be formed by volatilization of chalcogen elements, and defects due to hetero elements such as oxygen can be formed have. Defects present in the metal chalcogen compound can generate defect levels (energy levels due to defects) located between energy band gaps, which are caused by the recombination of photoelectrons and / Can be caused to disappear. Accordingly, by removing the defects of the metal chalcogen compound through the organic coating layer formation step and the coating layer heat treatment step, the solar cell efficiency can be improved.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법으로 제조되는 태양전지는 다공성 무기 전자 전달층의 표면(기공을 포함한 표면)에 나노 내지 양자점 크기의 금속 칼코젠화합물이 형성되며, 금속 칼코젠화합물이 형성된 다공성 무기 전자 전달층의 기공을 정공전달물질이 채우는 구조를 가짐에 따라, 열린 기공구조를 훼손시키거나 막지 않으면서도 칼코젠 소스를 열린 기공 내부로 균질하고 균일하게 공급하는 것이 매우 중요하다. 또한, 칼코젠 소스 공급에 의해 칼코젠 입자와 같은 이상(second phase)의 형성 또한 방지할 수 있어야 한다.As described above, in the solar cell manufactured by the manufacturing method according to one embodiment of the present invention, a metal chalcogen compound having a size of nano or quantum dots is formed on the surface (including pores) of the porous inorganic electron transport layer, It is very important to homogenize and uniformly supply the chalcogen source into the open pores without damaging or blocking the open pore structure since the pore of the porous inorganic electron transporting layer filled with the hole transporting material has a structure Do. In addition, it should be possible to prevent the formation of the second phase, such as chalcogen particles, by supplying the chalcogen source.

이러한 측면에서, 칼코젠 소스로, 칼코젠 함유 유기물을 사용하며, 칼코젠 함유 유기물이 용해된 용액(유기물 용액)을 금속 칼코젠화합물이 형성된 다공성 무기 전자 전달층에 도포하여 칼코젠 함유 유기물 코팅층을 형성하여 칼코젠 소스로 사용함으로써, 열린 기공구조의 훼손을 방지하고 칼코젠 원소를 균일하고 균질하게 공급할 수 있으며, 칼코젠 함유 유기물 코팅층을 이용하여 칼코젠 원소를 금속 칼코젠화합물에 공급함에 따라 칼코젠 입자와 같은 이상 생성을 효과적으로 방지할 수 있다.In this respect, a solution (organic solution) in which the chalcogen-containing organic material is dissolved and a chalcogen-containing organic material is used as the chalcogen source is applied to the porous inorganic electron transport layer in which the metal chalcogen compound is formed, And as a chalcogen source, it is possible to prevent damage to the open pore structure and to supply the chalcogen element uniformly and homogeneously, and by supplying the chalcogen element to the metal chalcogen compound using the chalcogen-containing organic coating layer, It is possible to effectively prevent generation of an abnormality such as a coenzyme particle.

상세하게, 금속 칼코젠화합물이 형성된 다공성 무기 전자전달층에 유기물을 도포하여 칼코젠 함유 유기물 코팅층을 형성하는 단계에서, 칼코젠 함유 유기물은 하기 화학식 1, 하기 화학식 2 또는 하기 화학식 3을 만족하는 물질에서 선택될 수 있다.In detail, in the step of forming an organic coating layer on a chalcogen by coating an organic material on a porous inorganic electron transport layer formed with a metal chalcogen compound, the chalcogen-containing organic material is a substance which satisfies the following Chemical Formula 1, Chemical Formula 2 or Chemical Formula 3 ≪ / RTI >

(화학식 1)(Formula 1)

Figure 112013109609182-pat00007
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화학식 1에서, X는 칼코젠 원소이며, R1 및 R2는 서로 독립적으로, -NR11R12, (C1-C20) 알킬, (C6-C20) 아릴 또는 (C6-C20)아르(C1-C20)알킬이며, R11 및 R12는 서로 독립적으로 수소 또는 (C1-C20)알킬이다. 이때, X는 S 또는 Se일 수 있다. X is a chalcogen element, R 1 and R 2 are, independently of each other, -NR 11 R 12 , (C 1 -C 20) alkyl, (C 6 -C 20) aryl or (C 6 -C 20) C20) alkyl, and R < 11 > and R < 12 > are independently of each other hydrogen or (C1-C20) alkyl. Here, X may be S or Se.

(화학식 2)(2)

Figure 112013109609182-pat00008
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화학식 2에서, X는 칼코젠 원소이며, R3 및 R4는 서로 독립적으로, 수소 또는 (C1-C20)알킬이다. 이때, X는 S 또는 Se일 수 있다. In Formula (2), X is a chalcogen element, and R 3 and R 4 are independently of each other hydrogen or (C 1 -C 20) alkyl. Here, X may be S or Se.

(화학식 3)(Formula 3)

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화학식 3에서, X는 칼코젠 원소이며, n은 1 내지 5의 정수이고, R은 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, (C1-C20)알킬 또는

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이며, R21은 (C1-C20) 알킬, (C6-C20) 아릴 또는 아미노이며, R5는 수소 또는 (C1-C20)알킬이다. 이때, X는 S 또는 Se일 수 있다. X is a chalcogen element, n is an integer from 1 to 5, R is independently from each other hydrogen, halogen, (C1-C20) alkyl or
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And, R 21 is (C1-C20) alkyl, (C6-C20) aryl or amino, R 5 is hydrogen or (C1-C20) alkyl. Here, X may be S or Se.

화학식 1 내지 3에서, R1, R2, R3, R4 또는 R5의 알킬은 하이드록시 알킬을 포함하며, 하이드록시 알킬은 알킬의 수소가 하이드록시로 치환된 것을 의미할 수 있으며, 그 말단이 하이드록시로 치환된 것을 의미할 수 있다. In Formulas 1 to 3, the alkyl of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 or R 5 includes hydroxyalkyl, and hydroxyalkyl may mean that the hydrogen of the alkyl is substituted with hydroxy, May mean that the terminal is substituted with hydroxy.

구체적으로, 화학식 1 내지 3을 만족하는 칼코젠 함유 유기물의 코팅층은 열처리를 통해 금속 칼코젠화합물에 칼코젠 원소를 공급하며 열분해되어 제거될 수 있다. Specifically, the coating layer of the chalcogen-containing organic compound satisfying Chemical Formulas (1) to (3) can be thermally decomposed and removed by supplying a chalcogen element to the metal chalcogen compound through heat treatment.

미세 기공이 존재하는 전자 전달층에도 용이하고 균일하게 코팅층이 형성될 수 있고, 나노 내지 양자점 크기의 금속 칼코젠화합물의 성장이 방지되는 저온에서 효과적으로 열분해되어 제거 가능하며, 전자 전달층의 기공 구조를 훼손하지 않을 수 있도록, 화학식 1에서 R1 및 R2는 서로 독립적으로, -NR11R12, (C1-C10) 알킬, (C6-C10) 아릴 또는 (C6-C12)아르(C1-C10)알킬인 것이 좋고, R11 및 R12는 서로 독립적으로 수소 또는 (C1-C10)알킬인 것이 좋으며, 보다 좋게는, 화학식 1에서 R1 및 R2는 서로 독립적으로, -NR11R12 또는 (C1-C5) 알킬이고, R11 및 R12는 서로 독립적으로 수소 또는 (C1-C5)알킬이다. 또한 상술한 이유로, 화학식 2에서 R3 및 R4는 서로 독립적으로, 수소 또는 (C1-C5)알킬인 것이 좋다. 또한 상술한 이유로, 화학식 3에서 n은 1 내지 3의 정수이고, R은 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, (C1-C5)알킬 또는

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이며, R21은 (C1-C5) 알킬 또는 아미노이며, R5는 수소 또는 (C1-C6)알킬인 것이 좋다.It is possible to easily and uniformly form a coating layer even in an electron transport layer in which fine pores exist and to effectively decompose at a low temperature where growth of metal chalcogen compounds of nano to quantum dot size is prevented, to not be damaged, in the formula 1 R 1 and R 2 are independently from each other, -NR 11 R 12, (C1-C10) alkyl, (C6-C10) aryl or (C6-C12) aralkyl (C1-C10) R 11 and R 12 are independently hydrogen or (C 1 -C 10) alkyl. More preferably, R 1 and R 2 in the general formula (1) are, independently of each other, -NR 11 R 12 or a C1-C5) alkyl, R 11 and R 12 are each independently hydrogen or (C1-C5) alkyl. Also for the above-mentioned reason, in the general formula (2), R 3 and R 4 independently of one another are preferably hydrogen or (C 1 -C 5) alkyl. Also, for the above-mentioned reasons, n in the general formula (3) is an integer of 1 to 3, and Rs independently of one another are hydrogen, halogen, (C1-C5)
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, R 21 is (C 1 -C 5) alkyl or amino, and R 5 is hydrogen or (C 1 -C 6) alkyl.

더욱 좋게는, 칼코젠 함유 유기물은 하기 화학식 1-1 또는 하기 화학식 1-2를 만족하는 물질에서 선택될 수 있다.More preferably, the chalcogen-containing organic material may be selected from a substance which satisfies the following formula 1-1 or the following formula 1-2.

(화학식 1-1)(1-1)

Figure 112013109609182-pat00012
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화학식 2에서, X는 칼코젠 원소이며, R31, R32, R33 및 R34는 서로 독립적으로, 수소 또는 (C1-C20)알킬이고, 좋게는 R31, R32, R33 및 R34는 서로 독립적으로, 수소 또는 (C1-C10)알킬일 수 있고, 보다 좋게는 R31, R32, R33 및 R34는 서로 독립적으로, 수소 또는 (C1-C5)알킬일 수 있다. 이때, X는 S 또는 Se일 수 있다. R 31 , R 32 , R 33 and R 34 independently of one another are hydrogen or (C 1 -C 20) alkyl, preferably R 31 , R 32 , R 33 and R 34 may be independently from each other, it may be hydrogen or (C1-C10) alkyl, and more preferably from R 31, R 32, R 33 and R 34 are independently of each other, hydrogen or (C1-C5) alkyl. Here, X may be S or Se.

(화학식 1-2)(1-2)

Figure 112013109609182-pat00013
Figure 112013109609182-pat00013

화학식 3에서, X는 칼코젠 원소이며, R41 및 R42 는 서로 독립적으로 수소 또는 (C1-C20)알킬이며, R43은 (C1-C20)알킬이고, 좋게는 R41 및 R42 는 서로 독립적으로 수소 또는 (C1-C10)알킬이며, R43은 (C1-C10)알킬일 수 있고, 보다 좋게는, R41 및 R42 는 서로 독립적으로 수소 또는 (C1-C5)알킬이며, R43은 (C1-C5)알킬일 수 있다. 이때, X는 S 또는 Se일 수 있다. R 41 and R 42 are independently hydrogen or (C 1 -C 20) alkyl and R 43 is (C 1 -C 20) alkyl, preferably R 41 and R 42 are independently is hydrogen or (C1-C10) alkyl, R 43 is (C1-C10) may be an alkyl, preferably from, R 41 and R 42 are independently hydrogen or (C1-C5) alkyl each other more, R 43 May be (C1-C5) alkyl. Here, X may be S or Se.

구체적으로, 칼코젠 함유 유기물은 화학식 1 내지 3을 만족하며, 녹는점(melting point)이 100 내지 200℃인 물질일 수 있다. 100 내지 200℃의 낮은 녹는 점을 갖는 칼코젠 함유 유기물은 매우 낮은 온도에서 칼코젠 함유 유기물의 열분해가 발생하여, 열처리 후 잔류하는 유기물에 의한 기공 막힘이나 유기물에 의한 오염을 방지하는데 보다 효과적이다. Concretely, the chalcogen-containing organic material may be a substance which satisfies the general formulas (1) to (3) and has a melting point of 100 to 200 ° C. A chalcogen-containing organic material having a low melting point of 100 to 200 ° C is more effective in preventing pyrolysis of chalcogen-containing organic materials at a very low temperature and preventing staining due to organic substances remaining after heat treatment and contamination by organic substances.

실질적이며 비 한정적인 일 예로, 칼코젠 함유 유기물은 티오아세트아미드 (thioacetamide), 티오우레아 (thiourea), 티오아세틱에시드(thioacetic acid), 티오페놀(thiophenol), 셀레노우레아(selenourea, 1,1-Dimethyl-2-selenourea) 셀레노 아세트아마이드 (seleno acetamide, 2-[2-fluoro-4-[(5-hydroxypentyl) seleno]phenoxy]-)에서 하나 또는 둘 이상 선택된 물질을 포함할 수 있다.As a practical, non-limiting example, the chalcogen-containing organics can be selected from the group consisting of thioacetamide, thiourea, thioacetic acid, thiophenol, selenourea, 1,1 -Dimethyl-2-selenourea) seleno acetamide, 2- [2-fluoro-4- [(5-hydroxypentyl) seleno] phenoxy] -).

본 발명에 따른 태양전지의 제조방법에 있어, 유기물 용액의 칼코젠 함유 유기물의 농도는 10 내지 200mg/mL일 수 있다. 유기물 용액은 10 내지 200mg/mL의 고농도의 칼코젠 함유 유기물을 함유할 수 있는데, 이에 의해 연속막 형태의 코팅층을 안정적으로 형성할 수 있으며, 코팅층의 열처리시, 금속 칼코젠화합물에 충분한 양의 칼코젠 원소를 공급할 수 있다.In the method for producing a solar cell according to the present invention, the concentration of the chalcogen-containing organic substance in the organic solution may be 10 to 200 mg / mL. The organic material solution may contain a high concentration of chalcogen-containing organic material of 10 to 200 mg / mL, whereby a continuous coating layer can be stably formed. When the coating layer is heat-treated, a sufficient amount of metal It can supply the element of koza.

유기물 용액의 용매는 칼코젠 함유 유기물을 용해하며 전자 전달층 물질과 화학적으로 반응하지 않는 용매이면 사용할 수 있다. 구체적인 일 예로, 유기물 용액의 용매는 비수계 극성 유기 용매일 수 있으며, 비 한정적인 일 예로, 용매는 감마-부티로락톤, 포름아마이드, 다이메틸포름아마이드, 다이포름아마이드, 아세토나이트릴, 테트라하이드로퓨란, 다이메틸설폭사이드, 아세톤, α-터피네올, β-터피네올, 다이하이드로 터피네올, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 클로로벤젠 (chlorobenzene), 1,2-디클로로벤젠(1,2-dichlorobenzene), 클로로포름(chloroform), 아세토니트릴(acetonitrile), 디메틸 아세트아미드(dimethylacetamide; DMAc), 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulfoxise; DMSO), 메틸 에틸 케톤(methyl ethyl ketone), 메틸 n-프로필 케톤(methyl n-propyl ketone), N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone; NMP), 프로필렌 카보네이트(propylene carbornate), 니트로메탄(nitromethane), 설포란(sulforane), 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 및 헥사메틸포스포아미드(hexamethylphophoramide; HMP)에서 하나 또는 둘 이상 선택된 것일 수 있다. The solvent of the organic solution may be any solvent that dissolves the chalcogen-containing organic material and does not chemically react with the electron transport layer material. As a specific example, the solvent of the organic solution may be a non-aqueous polar organic solvent, and the solvent may be selected from the group consisting of gamma-butyrolactone, formamide, dimethylformamide, diformamide, acetonitrile, But are not limited to, furan, dimethyl sulfoxide, acetone,? -Terpineol,? -Terpineol, dihydrotherphenol, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, chlorobenzene, - 1,2-dichlorobenzene, chloroform, acetonitrile, dimethylacetamide (DMAc), dimethyl sulfoxide (DMSO), methyl ethyl ketone, Methyl n-propyl ketone, N-methylpyrrolidone (NMP), propylene carbornate, nitromethane, sulforane, ethylene (ethylene glycol) gl ycol), and hexamethylphophoramide (HMP).

다공 구조를 갖는 다공성 무기 전자 전달층의 구조를 고려할 때, 대면적에도 균일한 코팅층이 형성되도록 칼코젠 함유 유기물이 용해된 용액의 도포는 스핀 코팅을 통해 이루어지는 것이 바람직하지만, 균일한 도포가 가능한 어떠한 방법을 사용하여도 무방하며, 본 발명이 유기물 용액의 도포 방법에 의해 제한되는 것은 아니다.Considering the structure of the porous inorganic electron transport layer having a porous structure, it is preferable that the coating of the solution in which the chalcogen-containing organic material is dissolved is performed through spin coating so that a uniform coating layer is formed even in a large area. However, May be used, and the present invention is not limited by the method of applying the organic solution.

다공성 무기 전자 전달층의 기공률 및 두께를 고려하여 스핀 코팅의 조건은 적절히 조절될 수 있으나, 상술한 바와 같이 0.1 내지 5㎛의 두께를 가지며 비표면적이 10 내지 100 m2/g인 전자 전달층의 경우, 보다 용이하게 다공성 무기 전자 전달층의 열린 기공 표면에 칼코젠 함유 유기물 코팅층을 형성시키기 위해, 낮은 rpm에서 높은 rpm으로 순차적으로 rpm이 증가하도록 스핀코팅이 이루어질 수 있다. 구체적이며 비 한정적인 일 예로, 스핀 코팅은 300 내지 600 rpm의 저rpm 코팅이 수행된 후, 800 내지 1200rpm 및 1800 내지 2500rpm의 순으로 순착적으로 수행될 수 있다. 스핀 코팅시 전자 전달층에 스며들지 못한 유기물 용액은 외부로 배출됨에 따라, 전자 전달층 표면을 충분히 적실 수 있는 유기물 용액이 도포되면 무방함은 물론이다.The conditions of the spin coating may be appropriately controlled in consideration of the porosity and thickness of the porous inorganic electron transport layer. However, as described above, the thickness of the electron transport layer having a thickness of 0.1 to 5 탆 and a specific surface area of 10 to 100 m 2 / , Spin coating may be performed to increase the rpm sequentially at low rpm to high rpm to more easily form a chalcogen-containing organic coating layer on the open pore surface of the porous inorganic electron transport layer. As a specific, non-limiting example, spin coating may be performed sequentially in the order of 800-1200 rpm and 1800-2500 rpm after a low rpm coating of 300-600 rpm is performed. As the organic solution which has not penetrated into the electron transport layer during spin coating is discharged to the outside, it is of course possible that the organic solution which can sufficiently wet the surface of the electron transport layer is applied.

유기물 용액을 도포하여, 금속 칼코젠화합물이 형성된 전자 전달층에 유기물 코팅층을 형성한 후, 열처리가 수행될 수 있는데, 열처리에 의해 상기 칼코젠 함유 유기물 코팅층이 열분해될 수 있다. 칼코젠 함유 유기물 코팅층을 효과적으로 열분해 시키며 칼코젠 원소의 공급을 통해 칼코젠 부족 상태의 금속 칼코젠화합물의 칼코젠 부족에 의한 결함을 치유함과 동시에, 나노 내지 양자점 크기의 금속 칼코젠화합물의 입자 크기 변화를 방지하기 위해, 유기물 코팅층의 열처리는 불활성 분위기(헬륨, 네온, 아르콘 및 질소에서 하나 이상 선택된 기체의 분위기)에서 150 내지 350℃의 온도로 수행될 수 있다.After the organic solution is applied to form an organic coating layer on the electron transport layer in which the metal chalcogen compound is formed, heat treatment may be performed, and the chalcogen-containing organic coating layer may be thermally decomposed by heat treatment. It is possible to effectively pyrolyze the organic coating layer containing chalcogen and to heal defects due to chalcogen deficiency of chalcogen-deficient metal chalcogen compounds through the supply of chalcogen elements and to improve the particle size of metal chalcogen compounds of nano- To prevent the change, the heat treatment of the organic coating layer can be performed at a temperature of 150 to 350 DEG C in an inert atmosphere (atmosphere of one or more selected gases in helium, neon, argon and nitrogen).

정공전달층 형성단계는 상기 다공성 전자전달층에 존재하는 공극을 채우고 다공성 전자 전달층의 상부를 덮도록 홀 전도성 유기물을 함유하는 용액을 함침하는 단계이다. 상기 함침은 스핀 코팅에 의해 수행되는 것이 바람직하다. 상기 전자 전달층의 최 상부를 기준으로 상기 전자 전달층을 덮은 홀 전도성 유기물의 두께는 30nm 내지 200nm인 것이 바람직하다. The step of forming the hole transport layer is a step of impregnating a solution containing the hole conductive organic material so as to fill the void existing in the porous electron transport layer and cover the upper part of the porous electron transport layer. The impregnation is preferably carried out by spin coating. The thickness of the hole-transporting organic material covering the electron-transporting layer with respect to the uppermost portion of the electron-transporting layer is preferably 30 nm to 200 nm.

상기 홀 전도성 유기물은 홀을 전도하며 유기 태양전지 분야에서 통상적으로 사용하는 단분자 내지 고분자 유기물이면 무방하며, 좋게는 티오펜계, 파라페닐렌비닐렌계, 카바졸계 및 트리페닐아민계에서 고분자 유기물에서 하나 또는 둘 이상 선택될 수 있다. 이때, 금속 칼코젠화합물과의 에너지 매칭 측면에서 티오펜계가 보다 바람직하다. The hole-conducting organic material may be a single-molecule or high-molecular organic material ordinarily used in the field of organic solar cells that conducts holes. Preferably, the hole-conducting organic material is a polymeric organic material such as thiophene, paraphenylene vinylene, carbazole, One or two or more can be selected. The thiophene-based compound is more preferable in terms of energy matching with the metal chalcogen compound.

상세하게, 상기 홀 전도성 유기물은 P3HT(poly[3-hexylthiophene]), MDMO-PPV(poly[2-methoxy-5-(3',7'- dimethyloctyloxyl)]-1,4-phenylene vinylene), MEH-PPV(poly[2-methoxy -5-(2''-ethylhexyloxy)-p-phenylene vinylene]), P3OT(poly(3-octyl thiophene)), POT( poly(octyl thiophene)), P3DT(poly(3-decyl thiophene)), P3DDT(poly(3-dodecyl thiophene), PPV(poly(p-phenylene vinylene)), TFB(poly(9,9'-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)diphenyl amine), Polyaniline, Spiro-MeOTAD ([2,22′,7,77′-tetrkis (N,N-di-p-methoxyphenyl amine)-9,9,9′-spirobi fluorine]), CuSCN, CuI, PCPDTBT(Poly[2,1,3-benzothiadiazole- 4,7-diyl[4,4-bis(2-ethylhexyl-4H- cyclopenta [2,1-b:3,4-b']dithiophene-2,6-diyl]], Si-PCPDTBT(poly[(4,4′-bis(2-ethylhexyl)dithieno[3,2-b:2′,3′-d]silole)-2,6-diyl-alt-(2,1,3-benzothiadiazole)-4,7-diyl]), PBDTTPD(poly((4,8-diethylhexyloxyl) benzo([1,2-b:4,5-b']dithiophene)-2,6-diyl)-alt-((5-octylthieno[3,4-c]pyrrole-4,6-dione)-1,3-diyl)), PFDTBT(poly[2,7-(9-(2-ethylhexyl)-9-hexyl-fluorene)-alt-5,5-(4', 7, -di-2-thienyl-2',1', 3'-benzothiadiazole)]), PFO-DBT(poly[2,7-.9,9-(dioctyl-fluorene)-alt-5,5-(4',7'-di-2-.thienyl-2', 1', 3'-benzothiadiazole)]), PSiFDTBT(poly[(2,7-dioctylsilafluorene)-2,7-diyl-alt-(4,7-bis(2-thienyl)-2,1,3-benzothiadiazole)-5,5′-diyl]), PSBTBT(poly[(4,4′-bis(2-ethylhexyl)dithieno[3,2-b:2′,3′-d]silole)-2,6-diyl-alt-(2,1,3-benzothiadiazole)-4,7-diyl]), PCDTBT(Poly [[9-(1-octylnonyl)-9H-carbazole-2,7-diyl] -2,5-thiophenediyl -2,1,3-benzothiadiazole-4,7-diyl-2,5-thiophenediyl]), PFB(poly(9,9′-dioctylfluorene-co-bis(N,N′-(4,butylphenyl))bis(N,N′-phenyl-1,4-phenylene)diamine), F8BT(poly(9,9′-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole), PEDOT (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), PEDOT:PSS poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate), PTAA (poly(triarylamine)), Poly(4-butylphenyl-diphenyl-amine) 및 이들의 공중합체에서 하나 또는 둘 이상 선택될 수 있다. In detail, the hole-conducting organic material is selected from the group consisting of P3HT (poly [3-hexylthiophene]), MDMO-PPV (poly [2-methoxy- 5- (3 ', 7'- dimethyloctyloxyl) (3-octyl thiophene), POT (poly (octyl thiophene)), P3DT (poly (2-methoxy-5- 3-decyl thiophene), poly (3-dodecyl thiophene), poly (p-phenylene vinylene), poly (9,9'-dioctylfluorene-co- ), Polyaniline, Spiro-MeOTAD ([2,22 ', 7,77'-tetrkis ( N, Ndi- p -methoxyphenyl amine) -9,9,9'- spirobi fluorine]), CuSCN, CuI, PCPDTBT (Poly [2,1,3-benzothiadiazole-4,7-diyl4,4-bis (2-ethylhexyl-4H-cyclopenta [ dl]], Si-PCPDTBT (poly [(4,4'-bis (2-ethylhexyl) dithieno [3,2-b: 2 ', 3'- 2,1,3-benzothiadiazole) -4,7-diyl]), PBDTTPD (poly ((4,8-diethylhexyloxyl) benzo [1,2- b: 4,5-b '] dithiophene) -1,3-diyl)), PFDTBT (poly [2,7- (9- (2-ethylhexyl) ) -9-hex yl-fluorene) -tallow-5,5- (4 ', 7-di-2-thienyl-2', 1'3'-benzothiadiazole)], PFO-DBT (poly [ 5 '- (4', 7'-di-2-thienyl-2 ', 1', 3'-benzothiadiazole)], PSiFDTBT (poly [ (4,7-bis (2-thienyl) -2,1,3-benzothiadiazole) -5,5'-diyl], PSBTBT (poly [ 4'-bis (2-ethylhexyl) dithieno [3,2-b: 2 ', 3'-d] silole) -2,6-diyl-6- (2,1,3-benzothiadiazole) diyl]), PCDTBT (Poly [[9- (1-octylononyl) -9H-carbazole-2,7-diyl] -2,5-thiophenediyl-2,1,3-benzothiadiazole- 5-thiophenediyl], PFB (poly (9,9'-dioctylfluorene-co-bis (N, N '- (4, Poly (3,4-ethylenedioxythiophene), PEDOT: PSS poly (3,4-ethylenedioxythiophene) poly (styrenesulfonate), PTAA (poly (triarylamine) ), Poly (4-butylphenyl-diphenyl-amine), and copolymers thereof.

이때, 정공전달층은 제 2전극과 정공전달층간의 결합력 및/또는 에너지 매칭을 향상시키는 측면에서 서로 다른 홀 전도성 유기물의 적층된 구조를 가질 수 있음은 물론이다. Here, the hole transport layer may have a laminated structure of different hole conductive organic materials in terms of improving the bonding force and / or energy matching between the second electrode and the hole transport layer.

정공전달층 형성을 위해 사용되는 용매는 홀 전도성 유기물이 용해되며, 금속 칼코젠화합물 및 전자전달층의 물질과 화학적으로 반응하지 않는 용매이면 무방하다. 일 예로, 정공전달층 형성을 위해 사용되는 용매는 무극성 용매일 수 있으며, 실질적인 일 예로, 톨루엔(toluene), 클로로폼(chloroform), 클로로벤젠(chlorobenzene), 다이클로로벤젠(dichlorobenzene), 애니솔(anisole), 자일렌(xylene) 및 6 내지 14의 탄소수를 가지는 탄화수소계 용매로부터 하나 또는 둘 이상 선택되는 용매일 수 있다.The solvent used for forming the hole transport layer may be a solvent in which the hole conductive organic material is dissolved and does not chemically react with the metal chalcogen compound and the substance of the electron transport layer. For example, the solvent used to form the hole transport layer can be a nonpolar solvent and can be, for example, toluene, chloroform, chlorobenzene, dichlorobenzene, anisole, xylene, and a hydrocarbon-based solvent having 6 to 14 carbon atoms.

제2전극은 전자 전달층 하부에 위치하는 제1전극의 대전극으로 태양전지 분야에서 통상적으로 사용되는 금속 전극이면 무방하다. 실질적인 일 예로, 제2전극은 금, 은, 백금, 팔라듐, 구리, 알루미늄, 탄소, 황화코발트, 황화구리, 산화니켈 및 이들의 복합물에서 하나 이상 선택된 물질일 수 있다. 제2전극은 물리적 증착(physical vapor deposition), 화학적 증착(chemical vapor deposition) 또는 열 증착(thermal evaporation)에 의해 제조될 수 있다.
The second electrode is a counter electrode of the first electrode located under the electron transport layer, and may be a metal electrode ordinarily used in the field of solar cells. As a practical example, the second electrode may be one or more selected from gold, silver, platinum, palladium, copper, aluminum, carbon, cobalt sulfide, copper sulfide, nickel oxide and combinations thereof. The second electrode may be fabricated by physical vapor deposition, chemical vapor deposition, or thermal evaporation.

이하, 태양전지의 실 제조예를 상술하나, 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해 제시한 일 예시에 불과할 뿐이며, 본 발명이 제시된 실시예에 의해 한정되어 해석될 수 없음은 물론이다.Hereinafter, an actual production example of a solar cell will be described. However, it should be understood that the present invention is not limited to the illustrated embodiments, but is merely an example of the present invention in order to facilitate an overall understanding of the present invention.

(실시예 1)(Example 1)

불소 함유 산화주석(제1 전극)이 코팅된 유리 기판(FTO; F-doped SnO2, 8 ohms/sq, Pilkington, 이하 FTO 기판)을 25 x 25 mm 크기로 절단한 후, 끝 부분을 에칭하여 부분적으로 FTO를 제거 하였다. A glass substrate (FTO: F-doped SnO 2 , 8 ohms / sq, Pilkington, hereinafter referred to as FTO substrate) coated with fluorine-containing tin oxide (first electrode) was cut into a size of 25 x 25 mm, FTO was partially removed.

절단 및 부분 에칭된 FTO 기판 위에 재결합방지막으로서 약 50 nm 두께의 치밀한 구조의 TiO2 박막을 분무 열분해법으로 제조하였다. TiO 2 thin films of about 50 nm thick as a recombination preventive film were prepared by spray pyrolysis on cut and partially etched FTO substrates.

평균 입자크기 60 nm의 TiO2 분말(TiO2 기준으로 1 중량%가 용해된 titanium perocomplex 수용액을 250℃에서 12시간 수열처리하여 제조)에 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose)가 10 중량 %로 에틸알콜에 용해된 에틸 셀룰로오스 용액을 TiO2 1g당 5 ml 첨가하고, 테르피놀(terpinol)을 TiO2 1 g당 5 g 첨가하여 혼합한 후, 에틸 알콜을 감압 증류법으로 제거하여 TiO2 페이스트를 제조하였다.TiO 2 powder having an average particle size of 60 nm (manufactured by hydrothermally treating titanium perocomplex aqueous solution having 1 wt% based on TiO 2 dissolved therein at 250 ° C. for 12 hours) was dissolved in ethyl alcohol in an amount of 10% by weight of ethyl cellulose 5 ml per 1 g of TiO 2 was added, terpinol (5 g) per 1 g of TiO 2 was added and mixed, and ethyl alcohol was removed by vacuum distillation to prepare a TiO 2 paste.

약 50 nm 두께의 치밀한 구조의 TiO2 박막이 코팅된 FTO 기판 위에, 상기의 방법으로 제조한 TiO2 페이스트를 스크린 프린법으로 코팅하고 500 ℃에서 2 시간 동안 열처리하여 두께가 약 1 um 인 다공성 박막을 제조하였다. 기판의 온도가 상온으로 떨어진 후에, 기판에 잔류할 수도 있는 페이스트에 사용한 유기물 잔존물과 기판의 수화성(wettability)를 높이기 위해, 약 5분간 자외선/오존(UV/ozone) 처리를 하였다. 그 후, 60 ℃로 유지된 40 mM TiCl4수용액에 기판을 담근 후 약 1시간 동안 담근 후, 탈이온수와 에탄올로 세척 및 건조하고 다시 500 ℃에서 30분 동안 열처리를 진행하였다. The TiO 2 paste prepared by the above method was coated on a FTO substrate coated with a TiO 2 thin film having a dense structure of about 50 nm thick by screen printing and heat-treated at 500 ° C. for 2 hours to form a porous thin film . After the temperature of the substrate dropped to room temperature, ultraviolet / ozone treatment (UV / ozone treatment) was performed for about 5 minutes in order to increase the wettability of the organic residue and the substrate used in the paste which might remain on the substrate. Subsequently, the substrate was immersed in a 40 mM aqueous solution of TiCl 4 maintained at 60 ° C., immersed in the substrate for about 1 hour, washed with deionized water and ethanol, dried, and then heat-treated at 500 ° C. for 30 minutes.

제조된 다공성 TiO2 박막(다공성 무기 전자 전달층)속으로 Sb2S3 광흡수체를 부착하기 위하여, 2.5 mL의 아세톤에 SbCl3(Aldrich 제품) 0.65g을 첨가하여 용해한 제1전구체 용액과 25 mL의 이온교환수에 Na2S2O3(Aldrich) 3.95g녹인 제2 전구체 용액을 혼합한 후 다시 72.5 mL 의 이온교환수를 첨가하고 균일한 혼합 용액을 제조하였다. 다공성 TiO2 박막(다공성 무기 전자 전달층)이 형성된 기판을 제조된 혼합 용액에 함침시키고, 5 ℃ 이하의 온도에서 2시간동안 방치하는 화학적 용액성장법(Chemical bath deposition)으로 비정질 Sb2S3 광흡수체를 형성하였다. 형성된 Sb2S3는 Ar 분위기에서 300 ℃에서 5분 동안 열처리를 진행하였다. To attach the Sb 2 S 3 light absorber to the prepared porous TiO 2 thin film (porous inorganic electron transport layer), 0.65 g of SbCl 3 (manufactured by Aldrich) was added to 2.5 mL of acetone to obtain a solution of the dissolved first precursor and 25 mL of ion-exchanged Na 2 S 2 O 3 (Aldrich ) 3.95g was dissolved claim then a solution of the precursor solution was again prepared mixed solution was added 72.5 mL of ion-exchanged water and uniformly. The substrate with the porous TiO 2 thin film (porous inorganic electron transport layer) formed thereon was immersed in the prepared mixed solution and allowed to stand at a temperature of 5 ° C or lower for 2 hours to form amorphous Sb 2 S 3 light To form an absorber. The formed Sb 2 S 3 was heat-treated at 300 ° C for 5 minutes in an Ar atmosphere.

광흡수체가 형성된 다공성 전자전달층 상에 유기황화합물(organosulfur compounds)인 티오아세트아미드(thioacetamide, Aldrich)를 N-N-디메틸포름아마이드(N,N-Dimethylformamide, DMF, Aldrich)에 100 mg/mL 농도로 녹인 유기물 용액을 2000 rpm 100 초 동안 스핀코팅하여, 유기물 코팅층을 형성하였다.Thioacetamide (Aldrich), an organosulfur compounds, was dissolved in NN-dimethylformamide (DMF, Aldrich) at a concentration of 100 mg / mL on a porous electron transport layer on which a light absorber was formed The organic solution was spin-coated at 2000 rpm for 100 seconds to form an organic coating layer.

스핀 코팅 후, Ar 분위기 300 ℃에서 5분 동안 열처리 하여, 용액성장법(Chemical bath deposition)으로 다공성 전자전달층의 표면에 생성된 Sb2S3의 표면 처리를 수행하였다. 티오아세트아미드 용액을 도포한 후, 이를 열분해하는 표면 처리를 통해 생성된 Sb2S3에 대하여 XPS로 조성을 분석한 결과 Sb, S를 제외한 즉 O와 같은 결함을 형성할 수 있는 다른 원소는 발견할 수 없었다(도 2의 TA treatment 참고). After the spin coating, the substrate was heat-treated at 300 캜 for 5 minutes in an Ar atmosphere, and the surface treatment of Sb 2 S 3 produced on the surface of the porous electron transport layer was performed by solution bath growth (chemical bath deposition). As a result of XPS analysis of Sb 2 S 3 produced through surface treatment after thermo-decomposing the thioacetamide solution, other elements that can form defects such as O, except Sb and S, are found (See TA treatment in Fig. 2).

상기 표면처리된 광흡수체가 형성된 다공성 전자 전달층 상에 홀전도성 유기 고분자 물질인 PCPDTBT [Poly(2,6-(4,4-bis-(2-ethylhexyl)-4H-cyclopenta[2,1-b;3,4-b']dithiophene)-alt-4,7(2,1,3-benzothioadiazole)), 1-material]를 1,2-디클로로벤젠(1,2-dichlorebenzene)에 5 mg/mL 농도로 녹인 용액을 2000 rpm 100초의 조건으로 스핀 코팅하여, 다공성 전자 전달층 내부 기공을 PCPDTBT로 채우고, 다공성 전자 전달층 상부가 PCPDTBT 로 덮이도록 하였다. 이후, 다시 PEDOT:PSS [poly(3,4-ethylenedioxythiophene)poly(styrenesulfonate)]를 PCPDTBT와 같은 스핀코팅 조건으로 증착하였다. 스핀코팅 후, 정공 전달층의 상부에 고진공 (5 x 10-6torr이하)의 열증착기 (thermal evaporator)로 Au 를 진공증착하여, 두께가 약 90 nm 의 Au 전극을 형성하였다. 전극 증착 후, 120 ℃ Ar 분위기에서 30분 동안 열처리 하여 태양전지를 제조하였다.
(2, 6- (4,4-bis- (2-ethylhexyl) -4H-cyclopenta [2,1-b ; 3,4-b '] dithiophene-alt-4,7 (2,1,3-benzothioadiazole), 1-material] was dissolved in 1,2-dichlorebenzene at 5 mg / mL Was spin-coated at 2000 rpm for 100 seconds to fill the pores of the porous electron transport layer with PCPDTBT and cover the top of the porous electron transport layer with PCPDTBT. Then, PEDOT: PSS [poly (3,4-ethylenedioxythiophene) poly (styrenesulfonate)] was again deposited by spin coating such as PCPDTBT. After the spin coating, Au was vacuum deposited on the upper portion of the hole transporting layer by a thermal evaporator (not more than 5 x 10 -6 torr) to form an Au electrode having a thickness of about 90 nm. After the electrode deposition, the solar cell was fabricated by heat treatment in an Ar atmosphere at 120 ° C for 30 minutes.

(실시예 2)(Example 2)

실시예 1에서, 광흡수체가 형성된 다공성 전자전달층을 제조한 후, 광흡수체의 표면 처리를 위해, 유기황화합물(organosulfur compounds)로 티오우레아(thiourea, Aldrich)를 N,N-디메틸포름아마이드(N,N-Dimethylformamide, DMF, Aldrich)에 100 mg/mL 농도로 녹인 유기물 용액을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 태양전지를 제조하였다. 티오우레아 용액을 도포한 후, 이를 열분해하는 표면 처리를 통해 생성된 Sb2S3에 대하여 XPS로 조성을 분석한 결과 Sb, S를 제외한 즉 O와 같은 결함을 형성할 수 있는 다른 원소는 발견할 수 없었다(도 2 TO treatment 참고).
In Example 1, after preparing a porous electron transport layer having a light absorber, thiourea (Aldrich) was dissolved in N, N-dimethylformamide (N, N-dimethylformamide) as organosulfur compounds for surface treatment of the light absorber , N-Dimethylformamide, DMF, Aldrich) at a concentration of 100 mg / mL. As a result of XPS analysis of Sb 2 S 3 produced through surface treatment after applying a thiourea solution, other elements capable of forming defects such as O, except Sb and S, can be found (See TO treatment in Fig. 2).

(비교예)(Comparative Example)

광흡수체가 형성된 다공성 전자전달층을 제조한 후, 티오아세트아미드를 이용하여 표면처리를 하지 않고, 바로 정공 전달층을 형성한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 비교 대상 태양전지를 제조하였다. 본 비교예의 방법으로 제조한 Sb2S3에 대하여 XPS로 조성을 분석한 결과 Sb, S 외에 O와 같은 결함을 형성할 수 있는 원소가 다량 함유되어 있음이 확인하였다(도 2 NO treatment 참고). A comparative solar cell was prepared in the same manner as in Example 1 except that a porous electron transport layer having a light absorber was formed, and then a hole transport layer was directly formed without using surface treatment using thioacetamide. Sb 2 S 3 prepared by the method of this comparative example was analyzed by XPS to find that Sb and S contained a large amount of elements capable of forming defects such as O (see NO treatment in FIG. 2).

상기 실시예1, 실시예 2 및 비교예로 제조된 태양전지의 전류-전압 특성을 측정하기 위해, 인공태양장치(ORIEL class A solar simulator, Newport, model 91195A)와 소스-미터(source-meter, Kethley, model 2420)를 사용하였으며, EQE(external quantum efficiency)는 300W 제논 램프(Xenon lamp, Newport), 분광기(monochromator, Newport cornerstone 260)) 및 멀티-미터(multi-meter, Kethley model 2002)를 사용하여 측정하였으며, 실시예 1 및 비교예의 전지 특성을 도 1에 도시하였다. In order to measure the current-voltage characteristics of the solar cells manufactured in Examples 1, 2 and Comparative Example, an artificial solar device (ORIEL class A solar simulator, Newport, model 91195A) and a source- Ketley model 2420) and external quantum efficiency (EQE) were measured using a 300 W Xenon lamp (Newport), a monochromator (Newport cornerstone 260) and a multi-meter (Kethley model 2002) The cell characteristics of Example 1 and Comparative Example are shown in FIG.

모든 측정치는 동일하게 제조된 4개의 소자를 소자별로 5회씩 측정한 후 이를 평균한 값을 사용하였다.All the measured values were obtained by measuring four devices manufactured by the same device five times and then averaging them.

실시예 1 과 실시예 2에서 제조된 태양 전지는 유사한 전류-전압 특성을 가지며, 100mW/cm2의 광량에서 7% 이상의 변환 효율(energy conversion efficiency)을 가지며, 광량의 크기에 관계없이 변환 효율(energy conversion efficiency)이 일정함 확인하였으며, 비교예에서 제조된 태양전지의 변환 효율은 6% 이하로 그 효율이 낮았다. The solar cells manufactured in Example 1 and Example 2 have similar current-voltage characteristics and have an energy conversion efficiency of 7% or more at a light amount of 100 mW / cm 2 , and the conversion efficiency the conversion efficiency of the solar cell manufactured in the comparative example was less than 6% and the efficiency was low.

이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will recognize that many modifications and variations are possible in light of the above teachings.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (10)

a) 다공성 무기 전자 전달층(electron transporting layer)을 형성하는 단계;
b) 상기 다공성 무기 전자 전달층 표면에 광 흡수체인 금속 칼코젠화합물을 형성하는 단계;
c) 금속 칼코젠화합물이 형성된 다공성 무기 전자전달층에 칼코젠 함유 유기물이 용해된 용액을 도포하여 칼코젠 함유 유기물 코팅층을 형성하는 단계;
d) 상기 칼코젠 함유 유기물 코팅층을 열처리하는 단계; 및
e) 상기 다공성 무기 전자 전달층 상에 홀 전도성 유기물을 도포하여 정공 전달층(hole transporting layer)을 형성하는 단계;
를 포함하는 태양전지의 제조방법.
a) forming a porous inorganic electron transporting layer;
b) forming a metal chalcogen compound as a light absorber on the surface of the porous inorganic electron transporting layer;
c) forming a chalcogen-containing organic coating layer by applying a solution in which a chalcogen-containing organic material is dissolved in a porous inorganic electron transport layer formed with a metal chalcogen compound;
d) heat treating the chalcogen-containing organic coating layer; And
e) forming a hole transporting layer by applying a hole transporting organic material on the porous inorganic electron transporting layer;
Wherein the method comprises the steps of:
제 1항에 있어서,
상기 금속 칼코젠화합물 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn), 납(Pb), 안티모니(Sb) 및 비스무트(Bi) 군에서 하나 이상 선택된 금속의 칼코젠화합물인 태양전지의 제조방법
The method according to claim 1,
The metal chalcogen compound may be selected from the group consisting of Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Cd, Ga, In, Sn, A method for producing a solar cell which is a chalcogen compound of at least one selected from the group consisting of lead (Pb), antimony (Sb) and bismuth (Bi)
제 1항에 있어서,
상기 칼코젠 함유 유기물은 하기 화학식 1 내지 3을 만족하는 물질에서 선택되는 태양전지의 제조방법.
(화학식 1)
Figure 112013109609182-pat00014

(화학식 1에서, X는 칼코젠 원소이며, R1 및 R2는 서로 독립적으로, -NR11R12, (C1-C20) 알킬, (C6-C20) 아릴 또는 (C6-C20)아르(C1-C20)알킬이며, R11 및 R12는 서로 독립적으로 수소 또는 (C1-C20)알킬이다)
(화학식 2)
Figure 112013109609182-pat00015

(화학식 2에서, X는 칼코젠 원소이며, R3 및 R4는 서로 독립적으로, 수소 또는 (C1-C20)알킬이다)
(화학식 3)
Figure 112013109609182-pat00016

(화학식 3에서, X는 칼코젠 원소이며, n은 1 내지 5의 정수이고, R은 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, (C1-C20)알킬 또는
Figure 112013109609182-pat00017
이며, R21은 (C1-C20) 알킬, (C6-C20) 아릴 또는 아미노이며, R5는 수소 또는 (C1-C20)알킬이다)
The method according to claim 1,
Wherein the chalcogen-containing organic material is selected from materials satisfying the following Chemical Formulas (1) to (3).
(Formula 1)
Figure 112013109609182-pat00014

(In formula 1, X is a knife kojen element, R 1 and R 2 are independently from each other, -NR 11 R 12, (C1 -C20) alkyl, (C6-C20) aryl or (C6-C20) aralkyl (C1 And R < 11 > and R < 12 > are independently of each other hydrogen or (C1-C20)
(2)
Figure 112013109609182-pat00015

(Wherein X is a chalcogen element and R 3 and R 4 are independently of each other hydrogen or (C 1 -C 20) alkyl)
(Formula 3)
Figure 112013109609182-pat00016

Wherein X is a chalcogen element, n is an integer from 1 to 5, and R is independently from each other hydrogen, halogen, (C1-C20) alkyl or
Figure 112013109609182-pat00017
And, R 21 is (C1-C20) alkyl, (C6-C20) aryl or amino, R 5 is hydrogen or (C1-C20) alkyl)
제 3항에 있어서,
상기 칼코젠 함유 유기물은 하기 화학식 1-1 또는 하기 화학식 1-2를 만족하는 물질에서 선택되는 태양전지의 제조방법.
(화학식 1-1)
Figure 112013109609182-pat00018

(화학식 1-1에서, X는 칼코젠 원소이며, R31, R32, R33 및 R34는 서로 독립적으로, 수소 또는 (C1-C20)알킬이다)
(화학식 1-2)
Figure 112013109609182-pat00019

(화학식 1-2에서, X는 칼코젠 원소이며, R41 및 R42 는 서로 독립적으로 수소 또는 (C1-C20)알킬이며, R43은 (C1-C20)알킬이다)
The method of claim 3,
Wherein the chalcogen-containing organic material is selected from a material satisfying the following Formula 1-1 or Formula 1-2.
(1-1)
Figure 112013109609182-pat00018

(Wherein X is a chalcogen element and R 31 , R 32 , R 33 and R 34 are, independently from each other, hydrogen or (C 1 -C 20) alkyl)
(1-2)
Figure 112013109609182-pat00019

(Wherein, X is a chalcogen element, R 41 and R 42 are independently of each other hydrogen or (C 1 -C 20) alkyl, and R 43 is (C 1 -C 20) alkyl)
제 1항에 있어서,
상기 용액의 칼코젠 함유 유기물의 농도는 10 내지 200mg/mL인 태양전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the concentration of the chalcogen-containing organic material in the solution is 10 to 200 mg / mL.
제 1항에 있어서,
상기 열처리에 의해 상기 칼코젠 함유 유기물 코팅층을 열분해하는 태양전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the chalcogen-containing organic coating layer is thermally decomposed by the heat treatment.
제 1항에 있어서,
상기 열처리는 불활성 분위기에서 150 내지 350℃에서 수행되는 태양전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the heat treatment is performed at 150 to 350 占 폚 in an inert atmosphere.
제 1항에 있어서,
b) 단계는 화학적 용액성장법(CBD; chemical bath deposition method); 및 연속적인 화학적 반응법(SILAR; Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction method);에서 하나 이상 선택된 방법으로 수행되는 태양전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
Step b) is a chemical bath deposition method (CBD); And a successive ionic layer adsorption and reaction method (SILAR).
제 1항에 있어서,
b) 단계 후, 광흡수체가 형성된 다공성 무기 전자전달층을 불활성 분위기에서 200 내지 400℃의 온도로 열처리 하는 단계가 더 수행되는 태양전지의 제조방법.
The method according to claim 1,
After the step b), the porous inorganic electron-transporting layer on which the light absorber is formed is further subjected to a heat treatment at a temperature of 200 to 400 캜 in an inert atmosphere.
제 1항 내지 제 9항에서 선택된 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 태양전지.A solar cell produced by the method of any one of claims 1 to 9.
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