KR101519786B1 - 상온 인쇄형 고분자 겔 전해질 조성물 및 이를 이용한 염료감응 태양전지 - Google Patents
상온 인쇄형 고분자 겔 전해질 조성물 및 이를 이용한 염료감응 태양전지 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 제 1 고분자, 제 2 고분자, 제 3 고분자, 요오드염, 투명한 실리카 나노입자 및 140 ℃ 이상의 비점을 갖는 용매를 포함하는 상온 인쇄형 고분자 겔 전해질 조성물 및 이를 이용한 염료감응 태양전지를 제공함으로써, 전해질의 물리적 휘발성을 낮추고 고분자 혼합물을 이용하여 준고체화시킴과 동시에 우수한 인쇄성 및 이온전도도를 갖도록 하며, 높은 비점 및 인쇄에 적합한 점도특성을 가지면서도 액체전해질과 동등 수준의 광전변환 효율을 발휘하는 효과를 나타내도록 한다.
Description
본 발명은 염료감응 태양전지의 양산성을 높이기 위한 상온 인쇄형 고분자 겔 전해질 조성물 및 이를 이용한 염료감응 태양전지에 관한 것이다.
염료감응 태양전지는 광감응 염료가 가시광을 흡수하여 전자를 발생시키는 광기전효과를 이용한 광화학 전지로 광음극, 상대전극, 및 전해질로 구성된다. 이 중 전해질은 염료감응 태양전지의 효율 및 내구성을 좌우하는 핵심소재로 해당 기술의 상용화에 걸림돌이 되는 가장 큰 기술적 문제점을 가지고 있다. 종래의 아세토니트릴 기반의 휘발성 액체전해질은 높은 광전변환 효율을 얻을 수 있지만 누액 및 휘발로 인해 염료감응 태양전지의 장기 내구성을 저하시키는 주요 원인으로 지적되고 있다. 따라서, 종래의 액체전해질과 동등하거나 그보다 높은 광전변환 효율을 가지면서 동시에 휘발성을 억제하는 기술이 필요하다.
또한 주로 수직으로 세워 사용하는 건물통합형 발전의 특성상 액체전해질은 누액이 발생하기 쉬우므로 전해질을 고체 또는 준고체화 하는 기술이 요구된다. 그러나 종래의 고체 또는 준고체 전해질은 대면적 모듈 또는 플렉시블 태양전지에 주입이 어려운 단점을 가지고 있다. 일반적인 경우, 고체 또는 준고체 전해질을 가열하여 유동성을 확보하고 액체전해질과 동일한 방법으로 홀을 통해 주입하거나 인쇄를 하는 방법을 사용할 수 있다. 그러나 이 경우, 전해질 및 기판의 온도를 고온으로 유지해야 하는 문제점이 있으며 용매의 휘발이 발생하여 전해질 조성의 변화가 불가피하다. 본 발명의 고분자 전해질은 상온에서 인쇄에 적합한 점도 특성을 가지고 있으므로 전해질 및 기판의 온도 조절이 필요 없으며 따라서 전해질의 조성변화 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 특징을 가지고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 높은 비점을 갖는 유기용매 및 고분자 혼합물을 포함하여 휘발성이 낮고, 상온 인쇄에 적합한 점도 및 우수한 이온전도도를 나타내는 염료감응 태양전지용 조성물 및 이를 이용한 염료감응 태양전지를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 서로 다른 사슬길이를 갖고, 극성 리간드를 포함하는 둘 이상의 점도조절용 고분자; 미세 상분리를 위한 비극성 고분자; 및 140 ℃ 이상의 비점을 갖는 용매를 포함하는 염료감응 태양전지용 고분자 겔 전해질 조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 점도조절용 고분자는 폴리에틸렌 옥사이드(PEO) 및 폴리메틸렌 옥사이드(PMO)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 폴리에틸렌 옥사이드(PEO) 및 폴리메틸렌 옥사이드(PMO)는 10:1 내지 6:4 의 무게비로 포함될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 비극성 고분자는 폴리(비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌) 공중합체 (PVdF-HFP)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 용매는 1.2 cP 이하의 점도를 나타낼 수 있다. 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 용매는 20 이상 및 35 이하의 유전상수를 갖는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 용매는 발레로니트릴 (Valeronitrile) : 디메틸 술폭시드 (dimethyl sulfoxide) : 디메틸아세트아마이드 (dimethylacetamide) 를 7:2:1 의 부피비로 혼합한 용매일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 요오드염 및 요오드를 기본적으로 포함한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 투명한 실리카 나노입자를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물의 고형분 함량은 14 내지 14.3 중량% 일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 염료감응 태양전지를 제공한다.
본 발명에 따른 고분자 겔 전해질 조성물은 상온에서 인쇄가 가능하며 고점도 매질에서의 이온전도도가 높아 인쇄에 적합한 레올로지 특성을 제공할 수 있다. 따라서 염료감응 태양전지의 상용화에 있어서 문제가 되고 있는 전해질의 안정성과 전해질 주입의 문제를 동시에 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 전해질 조성물의 겔화 특성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 전해질 조성물의 고분자 첨가물의 변화에 따른 점도 변화를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 전해질 조성물에 첨가된 고분자 첨가물 조성에 따른 태양전지의 전류-전압 곡선 변화를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 전해질 조성물에 첨가된 제 1 고분자의 분자량에 따른 태양전지의 전류-전압 곡선 변화를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 전해질 조성물에 첨가된 제 3 고분자의 첨가량에 따른 태양전지의 전류-전압 곡선 변화를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 전해질 조성물에 첨가된 제 3 고분자의 첨가량에 따른 태양전지의 전류-전압 곡선 변화를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 전해질 조성물의 고분자 첨가물의 변화에 따른 점도 변화를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 전해질 조성물에 첨가된 고분자 첨가물 조성에 따른 태양전지의 전류-전압 곡선 변화를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 전해질 조성물에 첨가된 제 1 고분자의 분자량에 따른 태양전지의 전류-전압 곡선 변화를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 전해질 조성물에 첨가된 제 3 고분자의 첨가량에 따른 태양전지의 전류-전압 곡선 변화를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 전해질 조성물에 첨가된 제 3 고분자의 첨가량에 따른 태양전지의 전류-전압 곡선 변화를 나타낸다.
본 발명은 염료감응 태양전지의 양산성을 높이기 위한 인쇄형 고분자 겔 전해질의 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 있어서, 본 발명의 전해질 조성물은, 고비점 및 저휘발성 용매; 점도조절을 위한 극성리간드를 포함한 고분자(제 1 및 2 고분자); 미세 상분리를 위한 비극성 고분자(제 3 고분자)를 포함한다. 본 발명의 제 1 고분자의 예로는, 폴리에틸렌 옥사이드 (PEO), 폴리프로필렌 옥사이드 (PPO), 폴리에틸렌 이민 (PEI), 폴리알킬렌 설파이드 (PAS), 폴리에틸렌 숙시네이트 (PES), 폴리아크릴로 니트릴 (PAN) 등 극성리간드를 포함하는 고분자 및 이로부터 파생된 고분자 들이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 제 2 고분자의 예로는, 폴리메틸렌 옥사이드 (PMO) 및 제 1 고분자의 종류 중 상이한 구조의 고분자를 선택할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 제 3 고분자의 예로는, 폴리(비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌) 공중합체 (PVdF-HFP), 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVdF) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서의 "극성리간드" 의 예로는, 에터 (ether), 아민 (amine), 이민 (imine), 니트릴 (nitrile), 설파이드 (sulfide), 아미드 (amide) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제 1 및 2 고분자는 액체전해질과 섞이는 성질이 우수하여 인쇄에 적합한 점도특성을 조절하기 용이한 특성이 있고, 제 3 고분자는 액체전해질과 섞이는 성질이 낮아 미세 상분리를 일으켜 액체상에서의 이온전도를 용이하게 할 수 있다. 즉, 본 발명의 조성물은 상이한 물리적 특성을 가진 고분자를 함께 일정비율로 혼합함으로써 우수한 인쇄성과 높은 이온전도도를 동시에 구현할 수 있는 특징을 가지고 있다. 예컨대, 폴리에틸렌 옥사이드 (polyethylene oxide; PEO) 와 같은 극성 고분자는 일반적으로 염과 배위결합을 할 수 있는 극성리간드를 가지고 있으며 염을 잘 용해시키고 전해질과의 섞임성이 우수하다. 따라서 인쇄에 적합한 레올로지 특성을 얻기 용이한 장점을 가지고 있다. 반면에 이온이동 메카니즘이 고분자 사슬의 분절운동에 의해 영향을 받기 때문에 상온 이온전도도가 낮은 단점을 가지고 있다. 또한 폴리(비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌) 공중합체 (poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene); PVdF-HFP) 과 같은 고분자는 극성을 가지고 있지 않지만, 액체전해질과 고온에서 섞여 상온에서 겔화되며 미세 상분리가 일어나므로 이온전도도가 높은 장점을 가지고 있다. 그러나 상온에서 인쇄가 불가능하며 인쇄를 위해서는 온도를 높여야 가능한 단점을 가지고 있다. 본 발명에서는 점도조절을 위한 극성리간드를 포함한 고분자 (제 1 고분자) 와 미세 상분리를 위한 비극성 고분자 (제 2 고분자)를 함께 일정비율로 혼합함으로써 우수한 인쇄성과 이온전도도를 동시에 구현할 수 있다. 즉, 제 1 고분자는 액체전해질과 섞임성이 우수하며 따라서 인쇄에 적합한 점도특성을 조절하기 용이하며 제 2 고분자는 액체전해질과 섞임성이 낮으므로 미세 상분리를 일으켜 액체상에서의 이온전도를 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 고 비점을 갖는 저휘발성 용매는 140 이상의 비점을 갖는 것일 수 있다. 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 용매는 1.2 cP 이하의 점도 및 20 ~ 35 이하의 유전상수를 가짐으로써 충분한 용해특성을 나타내는 것일 수 있으며, 고온에서 광음극에 결합된 염료를 용출시키지 않는 특징을 가지고 있다. 상기 점도는 낮으면 낮을수록 좋으나 점도가 너무 낮으면 휘발성이 강하므로 아세토니트릴의 경우 0.4 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 용매의 예로는, 아세토니트릴, 발레로니트릴 (Valeronitrile; VN), 디메틸 술폭시드 (dimethyl sulfoxide; DMSO), 디메틸아세트아마이드 (dimethylacetamide; DMA), 3-메톡시프로피온니트릴 (3-methoxypropionitrile), 1-메틸-2-피롤리디온 (1-methyl-2-pyrrolidione), -부틸로락톤 (-butyloactone) 또는 이들의 조합이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 투명한 실리카 나노입자를 포함할 수 있다. 실리카 나노입자가 혼합됨으로써 전해질의 투명성을 유지하며 동시에 고점도 매질에서의 이온전도도를 향상시킬 수 있다. 본 발명의 인쇄형 고분자 겔 전해질은 스크린 인쇄 및 슬롯다이 코팅 등 코팅에 적합한 점도특성 및 우수한 이온전도 특성을 가지고 있으며 따라서 대면적 염료감응 태양전지 모듈 또는 플렉시블 염료감응 태양전지 제조에 성공적으로 응용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 요오드염 혼합물을 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 있어서, 상이한 양이온 구조의 이미다졸륨 요오드염을 두 가지 이상 혼합함으로써 점도를 낮출 수 있다. 즉, 상이한 구조의 양이온들이 혼합되면 공융점이 낮아지고 점도 또한 저하되는 원리를 이용하는 것이다. 이에 제한되는 것은 아니나, 상기 요오드염의 예로는, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 아이오다이드(1-butyl-3-methylimidazolium iodide; BMI), 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 아이오다이드(1-ethyl-3-methylimidazolium iodide; EMI), 1-알릴-3-메틸이미다졸륨 아이오다이드(1-allyl-3-methylimidazolium iodide; AMI), 1-프로필-3-메틸이미다졸륨 아이오다이드(1-propyl-3-methylimidazolium iodide; PMI), 1,3-디메틸이미다졸륨 아이오다이드(1,3-dimethylimidazolium iodide; DMI), 1-헥실-2,3-디메틸이미다졸륨 아이오다이드(1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium iodide; HDMI) 와 같은 이미다졸륨 요오드염, 4차 암모늄 요오드 (quaternary ammonium iodide), 피리디늄 요오드 (pyridinium iodide), 피롤리디늄 요오드 (pyrrolidinium iodide), 알칼리 금속 요오드 (LiI, NaI, KI, CsI) 등이 있으며 이 중 두 가지 이상이 혼합될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
<실시예 1>
전해질의 제조
[비교예]
아세토니트릴(Acetonitile; ACN) 용매에 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 아이오다이드(1-butyl-3-methylimidazolium iodide; BMI) 0.62 M, 아이오딘(iodine; I2) 0.12 M, t-부틸피리딘(t-butylpyridine) 0.5 M을 용해시켜 액체전해질을 제조하였다.
[제조예 1]
발레로니트릴(Valeronitrile; VN), 디메틸 술폭시드(dimethyl sulfoxide; DMSO), 디메틸아세트아마이드(dimethylacetamide; DMA)의 비율을 7:2:1 (부피비)로 하여 혼합용매를 제조하였다. 상기 혼합용매를 이용한 것을 제외하고 비교예와 동일한 조성으로 액체 전해질을 제조하였다.
상기 혼합용매의 비점 및 유전상수 등은 단독 용매들의 고유 물성치들의 가중치 평균값으로부터 결정될 수 있다(표 1).
[표 1]
[제조예 2]
제조예 1과 동일한 조성으로 액체 전해질을 제조하고 제 1 고분자인 폴리에틸렌 옥사이드 (polyethylene oxide) (Mw = 30M g/mol) 와 제 2 고분자인 폴리메틸렌 옥사이드 (polymethylene oxide) (Mw = 5M g/mol) 를 10:1, 9:1, 8:2, 7:3, 6:4 무게비로 혼합하여 5 중량% 로 액체전해질에 용해시켰다. 또한, 이와 별도로 입경이 약 40 nm 정도인 실리카 나노입자를 휘발성 용매인 아세토니트릴에 섞은 후 초음파 분쇄기를 이용하여 분산시켰다. 두 용액을 일정 비율로 유성 원심혼합기 (planetary centrifugal mixer) (Thinky Mixer, ARE-250) 를 이용하여 혼합하였다. 이어 휘발성 용매인 아세토니트릴을 40 ℃ 진공조건에서 휘발시키고 최종적으로 유성 원심혼합기로 혼합하여 상온 인쇄용 전해질을 제조하였다. 제조된 고분자 겔 전해질에 포함된 SiO2 나노입자의 함량은 약 10 중량% 로 조절되었다.
[제조예 3]
제 1 고분자와 제 2 고분자의 비율을 9:1 으로 고정하고 첨가된 제 1 고분자의 분자량이 10M g/mol, 20M g/mol 또는 30M g/mol 인 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 조성 및 방법으로 상온 인쇄용 전해질을 제조하였다.
[제조예 4]
제 1 고분자와 제 2 고분자의 비율을 7:3 으로 고정하고 제 3 고분자인 PVdF-HFP를 각각 1, 2, 3 중량%로 첨가한 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 조성 및 방법으로 상온 인쇄용 전해질을 제조하였다.
[제조예 5]
제 3 고분자인 PVdF-HFP를 각각 1 중량% 로 고정하고 액체전해질의 함량을 조절하여 고형분 함량을 변화시킨 것을 제외하고 실시예 4와 동일한 조성 및 방법으로 상온 인쇄용 전해질을 제조하였다.
<실시예 2>
염료감응 태양전지의 제조
전해질의 광전변환 특성 평가를 위한 염료감응 태양전지 제조 및 평가방법은 다음과 같다. 불소 함유 산화주석 (FTO) 기판 (두께 2.3 mm) 위에 TiO2 페이스트 (PST-18NR, JGC C&C, Japan)를 스크린 인쇄를 통해 12 ㎛ 두께로 도포하고 500 ℃ 온도에서 30 분간 소성하였고, 이어 산란입자 페이스트 (400C, JGC C&C, Japan)를 동일한 방법으로 인쇄 및 소성하여 (소성 후 약 4 ㎛) 광음극을 제조하였다. 제조된 광음극은 염료용액 (0.2 mM N719/에탄올)에 침적하여 24시간 방치하였다. 그리고 상대전극은 FTO 기판에 25 mM H2PtCl6/이소프로필알콜 용액을 스핀코팅하고 (2,000 rpm/15 sec) 400 ℃ 온도에서 30 분간 소성하여 준비하였다. 준비된 전극을 에탄올을 이용하여 세척하고 건조한 후 열가소성 수지 필름 (Bynel, DuPont, 두께 60 ㎛) 을 광음극과 홀이 형성된 상대전극 사이에 삽입한 후 핫프레스(hot press)를 이용하여 열접착 (130 ℃/15 sec) 하였다. 상기 실시예 1-4 또는 비교예 1에 따라 제조된 전해질을 상대전극에 형성된 홀을 통하여 주입하고 열가소성 수지 필름과 커버 글라스를 이용하여 주입구를 봉지하였다.
<실시예 3>
전해질의 이온전도도 및 점성도 평가
<3-1> 이온전도도
제조된 전해질은 실험실에서 제작한 4-포인트프로브 (4-point probe) 전도도셀을 이용하여 상온 임피던스를 측정함으로써 이온전도도 평가를 실시하였다. 전해질의 이온전도도는 아래와 같은 식에 의해 계산되었다.
[계산식]
상기 계산식에서 σ는 이온전도도 (mS/cm2), │Z│ 는 측정 임피던스 (mΩ), l 은 센서전극 간의 거리 (cm), A 는 전해질의 단면적 (cm2) 이다.
아래 표 2에 비교예 1 및 제조예 1, 2에서 제조된 전해질의 상온 이온전도도를 나타내었다(표에 기재된 실시예는 제조예를 의미함).
[표 2]
비점이 높은 혼합용매 액체전해질은 휘발성 아세토니트릴 액체전해질에 비해 약 3배 정도 낮은 상온 이온전도도를 나타내었다. 이는 용매의 점도가 증가하였기 때문으로 해석된다. 그러나 이온전도도 만으로 염료감응 태양전지의 광전변환이 결정되지는 않는 점을 간과해서는 안 된다. 또한 제 1 고분자만 첨가하였을 경우, PEO 고분자의 높은 결정성으로 인해 상온 이온전도도가 감소함을 알 수 있다. 유사한 구조이나 반복단위의 길이가 다른 제 2 고분자의 함량을 증가시킬수록 이온전도도는 증가하는 경향을 나타내었으며 이는 상이한 분자사슬 구조의 PMO 가 PEO 고분자의 결정성을 감소시키고 따라서 이온전도도가 증가한 결과로 해석된다. 평가 결과, PEO:PMO=7:3 비율에서 가장 높은 이온전도도가 관찰되었으며 이 경우 액체 전해질 대비 91.2% 의 이온전도도를 나타내었다. PMO의 함량이 더 증가한 경우 (PEO:PMO=6:4)에는 다소 이온전도도가 감소한 결과를 나타내었는데 이는 PMO의 극성기가 전해질의 양이온을 강하게 킬레이션하기 때문으로 사료된다.
<3-2> 겔화 및 점성 측정
또한 제조예 2로부터 제조된 겔 전해질의 형상을 도 1에 사진으로 나타내었다. 제 1 고분자만 포함한 경우에는 불투명하며 육안으로도 고분자의 결정성을 확인할 수 있다. 그러나 제 2 고분자의 함량이 증가할수록 고분자 겔 전해질의 투명성이 증가하였으며 이는 제 2 고분자의 첨가로 고분자 시스템의 결정성이 감소하고 무정형으로 바뀌었음을 의미한다.
점성은 Brookfield 사의 Viscometer (DV-II Pro)를 이용하여 측정하였으며 CPE-51 스핀들을 이용하였다. 측정 시료의 부피는 0.5 mL 였으며 50 ℃ 온도 조건에서 0.19 ~ 38.6 sec-1 의 share rate (1초에 0.1 RPM 증가) 로 스캔하였다.
제조예 2로부터 제조된 겔 전해질의 점성 특성을 측정한 결과(도 2) 로부터 제 2 고분자의 함량이 증가할수록 점성이 감소함을 알 수 있다. 따라서 제 1 고분자와 제 2 고분자의 비율을 조절함으로써 점성을 제어하여 상온 이온전도도를 높이고 동시에 인쇄성을 조절할 수 있음을 알 수 있다. 상기 결과로부터, 이온전도도 및 점성에 따른 인쇄성을 동시에 고려할 때, 제 1 고분자 및 제 2 고분자의 비율은 약 7:3 (PEO:PMO=7:3) 이 적합한 것으로 판단된다.
<실시예 4>
광전변환 효율 평가
<4-1>
실시예 2에 따라 제작된 셀에 대해 표준측정 조건 (AM1.5G, 100 mW/cm2)에서 전류-전압 곡선을 평가하였으며 광전변환효율 및 충밀계수는 다음 계산식에 의해 결정되었다.
[계산식]
상기 계산식에서, J 는 전류밀도 (mA/cm2), V 는 전압 (V) 을 나타내며 Jmax 와 Vmax 는 최대전력치에서의 전류밀도와 전압을 나타낸다. 또한 Jsc 와 Voc 는 각각 단락전류밀도와 개방전압을 나타내며 Pinput 은 솔라시뮬레이터에서 인가한 광원의 세기를 나타낸다 (100 mW/cm2).
<4-2>
제조예 2의 전해질에 대해 실시예 2의 조건으로 평가셀을 제조하여 광전변환 효율을 측정한 결과를 도 3 및 표 3에 정리하였다(표에 기재된 실시예는 상기 제조예를 의미함).
[표 3]
앞선 이온전도도 결과와 마찬가지로 제 2 고분자의 함량이 증가할수록 태양전지의 광전변환 효율도 증가하는 경향을 나타내었으며 제 1 고분자 및 제 2 고분자의 비율이 약 7:3 (PEO:PMO=7:3)에서 최적 효율을 나타내었다. 이 경우, 액체 전해질 대비 약 92.4% 수준의 광전변환 효율 특성을 나타내었다. 즉, 이러한 결과는 제 2 고분자의 함량 증가에 따른 고분자의 결정성 감소로 인한 이온전도도 증가에 기인한다.
<4-3>
제조예 2 및 3의 전해질에 대해 실시예 2의 조건으로 평가셀을 제조하여 광전변환 효율을 측정한 결과를 도 4 및 표 4에 정리하였다(표에 기재된 실시예는 상기 제조예를 의미함).
[표 4]
제 1 고분자의 분자량이 감소할수록 이온전도도는 증가하는 경향을 나타내었으며 이는 고분자 사슬의 분절 운동이 낮은 분자량에서 용이하기 때문으로 사료된다. 그러나 분자량 변화에 따른 광전변환 효율의 변화는 거의 없었으며 따라서 인쇄용 전해질의 점성을 좌우하는 제 1 고분자의 분자량은 10M 에서 30M 사이에서 선택되면 무방할 것으로 판단된다. 분자량이 10M 이하인 경우 인쇄에 적합한 충분한 점성을 얻을 수 없었으며 30M 이상인 경우에도 인쇄성이 떨어지는 것을 실험을 통해 확인하였다.
<4-4>
제조예 4의 전해질에 대해 실시예 2의 조건으로 평가셀을 제조하여 광전변환 효율을 측정한 결과를 도 5 및 표 5에 정리하였다(표에 기재된 실시예는 상기 제조예를 의미함).
[표 5]
제 3 고분자의 함량이 증가할수록 고분자 전해질 내에 미세 상분리가 발생하여 이온전도도가 다소 향상되는 경향을 나타내었다. 그러나 광전변환 효율의 경우 PVdF-HFP 1 중량% 에서 가장 높은 효율을 나타내었으며 상온 인쇄성의 관점에서도 PVdF-HFP 의 함량이 낮은 것이 바람직하므로 1 중량% 가 가장 적합한 비율임을 확인 할 수 있었다.
<4-5>
제조예 5의 전해질을 실시예 2의 조건으로 평가셀을 제조하여 광전변환 효율을 측정한 결과를 도 6 및 표 6에 정리하였다(표에 기재된 실시예는 제조예를 의미함).
[표 6]
고분자 전해질의 고형분 함량(solid content, S/C) 은 전체 고분자 전해질 중량에 대한 고분자와 실리카 나노입자의 중량비율로부터 결정이 되었다. 실험결과로부터 고분자 전해질의 고형분 함량이 감소할수록 이온전도도 및 광전변환 효율이 향상되는 경향성을 확인하였다. 14 중량% 이하에서는 인쇄에 적합한 충분한 점성을 얻을 수 없으므로 효율 및 인쇄성을 동시에 고려한 최적 고형분 함량은 14.3 ~ 14 중량% 범위임을 확인하였다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (10)
- 서로 다른 사슬길이를 갖고, 극성 리간드를 포함하는 둘 이상의 점도조절용 고분자; 미세 상분리를 위한 비극성 고분자; 및 140 ℃ 이상의 비점을 갖는 용매를 포함하는 염료감응 태양전지용 고분자 겔 전해질 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 점도조절용 고분자는 폴리에틸렌 옥사이드(PEO) 및 폴리메틸렌 옥사이드(PMO)인 것을 특징으로 하는 조성물. - 제2항에 있어서,
상기 폴리에틸렌 옥사이드(PEO) 및 폴리메틸렌 옥사이드(PMO)는 10:1 내지 6:4 의 무게비로 포함되는 것을 특징으로 하는 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 비극성 고분자는 폴리(비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌) 공중합체 (PVdF-HFP) 인 것을 특징으로 하는 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 용매는 1.2 cP 이하의 점도 및 20 이상 및 35 이하의 유전상수를 가지는 것을 특징으로 하는 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 용매는 발레로니트릴 (Valeronitrile) : 디메틸 술폭시드 (dimethyl sulfoxide) : 디메틸아세트아마이드 (dimethylacetamide) 를 7:2:1 의 부피비로 혼합한 용매인 것을 특징으로 하는 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 조성물은 2가지 이상의 요오드염 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 조성물은 투명한 실리카 나노입자를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 조성물의 고형분 함량은 14 내지 14.3 중량% 인 것을 특징으로 하는 조성물. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 포함하는 염료감응 태양전지.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200072290A (ko) * | 2018-12-12 | 2020-06-22 | 한국전기연구원 | 염료감응형 태양전지용 준고체 전해질 및 이를 이용한 염료감응형 태양전지 제조방법 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06267589A (ja) * | 1993-03-10 | 1994-09-22 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 有機溶媒系電池用電解液 |
| JPH11147989A (ja) * | 1997-05-27 | 1999-06-02 | Showa Denko Kk | 熱重合性組成物及びその用途 |
| JP2001043731A (ja) * | 1999-07-29 | 2001-02-16 | Hitachi Chem Co Ltd | 高分子固体電解質、高分子固体電解質の製造法及び電気化学的デバイス |
| KR20120052193A (ko) * | 2009-07-08 | 2012-05-23 | 소켄 케미칼 앤드 엔지니어링 캄파니, 리미티드 | 고체 전해질용 조성물 및 그것을 사용한 태양전지 |
| KR20120110235A (ko) * | 2011-03-29 | 2012-10-10 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 고분자 전해질 조성물 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지 |
| KR20120125887A (ko) * | 2011-05-09 | 2012-11-19 | 주식회사 세원 | 전도성 고분자를 포함하는 염료감응 태양전지용 고분자 전해질 |
| JP2012253004A (ja) * | 2011-05-11 | 2012-12-20 | Peccell Technologies Inc | 色素増感型光電変換素子用光電極及びその製造方法 |
| KR20130069432A (ko) * | 2011-12-15 | 2013-06-26 | 에네르델, 인코포레이티드 | 수성 바인더 슬러리를 사용한 불규칙한 카본 활물질의 코팅 |
-
2014
- 2014-04-30 KR KR1020140052066A patent/KR101519786B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06267589A (ja) * | 1993-03-10 | 1994-09-22 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 有機溶媒系電池用電解液 |
| JPH11147989A (ja) * | 1997-05-27 | 1999-06-02 | Showa Denko Kk | 熱重合性組成物及びその用途 |
| JP2001043731A (ja) * | 1999-07-29 | 2001-02-16 | Hitachi Chem Co Ltd | 高分子固体電解質、高分子固体電解質の製造法及び電気化学的デバイス |
| KR20120052193A (ko) * | 2009-07-08 | 2012-05-23 | 소켄 케미칼 앤드 엔지니어링 캄파니, 리미티드 | 고체 전해질용 조성물 및 그것을 사용한 태양전지 |
| KR20120110235A (ko) * | 2011-03-29 | 2012-10-10 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 고분자 전해질 조성물 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지 |
| KR20120125887A (ko) * | 2011-05-09 | 2012-11-19 | 주식회사 세원 | 전도성 고분자를 포함하는 염료감응 태양전지용 고분자 전해질 |
| JP2012253004A (ja) * | 2011-05-11 | 2012-12-20 | Peccell Technologies Inc | 色素増感型光電変換素子用光電極及びその製造方法 |
| KR20130069432A (ko) * | 2011-12-15 | 2013-06-26 | 에네르델, 인코포레이티드 | 수성 바인더 슬러리를 사용한 불규칙한 카본 활물질의 코팅 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200072290A (ko) * | 2018-12-12 | 2020-06-22 | 한국전기연구원 | 염료감응형 태양전지용 준고체 전해질 및 이를 이용한 염료감응형 태양전지 제조방법 |
| KR102522551B1 (ko) * | 2018-12-12 | 2023-04-14 | 한국전기연구원 | 염료감응형 태양전지용 준고체 전해질 및 이를 이용한 염료감응형 태양전지 제조방법 |
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