KR101598687B1 - 기능성 네트워크 폴리머 막 전해질을 이용한 준고체상 염료감응 태양전지의 제조 방법 및 이를 이용해서 제조되는 염료감응 태양전지 - Google Patents

기능성 네트워크 폴리머 막 전해질을 이용한 준고체상 염료감응 태양전지의 제조 방법 및 이를 이용해서 제조되는 염료감응 태양전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다기능성 네트워크 폴리머 막 전해질을 이용한 준고체상 염료감응 태양전지의 제조 방법 및 이를 이용해서 제조되는 염료감응 태양전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 염료가 흡착된 산화물의 표면에 네트워크 폴리머 막 전해질을 형성하여 성능향상과 함께 장기 안정성을 제공하는 방법 및 이를 이용한 염료감응 태양 전지에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고체 전해질 염료감응형 태양전지는 제1 전극의 표면에 존재하는 염료가 흡착된 금속 산화물 반도체 나노 입자에 상기 노입자의 표면에 결합되는 네트워크 폴리머 층을 형성하고, 형성된 네트워크 폴리머층에 전해질을 투입하고, 제2 전극을 압착하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

기능성 네트워크 폴리머 막 전해질을 이용한 준고체상 염료감응 태양전지의 제조 방법 및 이를 이용해서 제조되는 염료감응 태양전지{ A novel quasi-solid state dye-sensitized solar cell fabricated using a multifunctional network polymer membrane electrolyte}
다기능성 네트워크 폴리머 막 전해질을 이용한 준고체상 염료감응 태양전지의 제조 방법 및 이를 이용해서 제조되는 염료감응 태양전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 염료가 흡착된 산화물의 표면에 화학결합된 단량체로부터 네트워크 폴리머 막을 형성하여 전해질로 사용함으로써 성능향상과 함께 장기 안정성을 제공하는 방법 및 이를 이용한 염료감응 태양 전지에 관한 것이다.
염료감응 태양전지(DSCs)는 광흡수 염료에 의해서 감응하는 넓은 밴드갭을 가지는 메조포러스 산화물과, 액체 전해질과, 환원종으로 이루어진다. DSCs의 성공적인 시연에도 불구하고, 낮은 열적안정성은 DSCs의 상업적 적용을 제한하고 있다.
DSCs 장기 안정성의 저하는 염료의 비가역적 산화, 물속 친핵종의 존재시 전극 표면으로부터 염료 분자의 탈착, 또는 흡착 평형 공정에 기인한 고온에서 발생하는 I-/I3 -환원종을 포함하는 액체 전해질의 분해에 기인한다.
본 발명자들은 DSCs의 낮은 파워 전환율이 주로 전류밀도(J)의 장시간에 걸친 점진적 저하에 기인하며, 결국 낮은 안정성은 고온에서 전극 표면으로부터 염료 분자의 탈착에 의한 것임을 확인하였다. 장치 안정성의 향상을 위해서, 염료 감응(또는 흡착) 나노결정 TiO2의 표면에서 가교 중합을 유도하여 염료 감응된 TiO2입자 표면을 캡슐형태로 둘러쌓았다. 캡슐화를 통해서 아세토니트릴(AN) 또는 발레로니트릴(VN)과 같은 휘발성 전해질을 이용하는 액체 접합 DSCs에 있어서 광전력 성능과 안정성을 향상시켰다. 또한, 가교 중합의 확대하여 TiO2 입자 사이를 폴리머 겔로 충진하였다. 대한민국 특허출원 10-2011-0030835호와 대한민국 특허 공개 10-2014-0017049호에서는 이에 대해서 기술하고 있다.
DSC 의 불안정성은 장치에서 용매의 휘발에 기인하며, 특히 고온에서 두드러진다. 액체의 누출은 액체 전해질 내의 고휘발성 유기 용매, AN 또는 VN의 존재에 기인한다. 액체 전해질의 누출 문제에 대한 부분적 해답은 소량의 비휘발성 용매, 일예로 에틸렌 카보네치트(EC), 프로필렌카보네이트(PC)과 같은 비휘발성 용매를 포함하는 폴리머 겔 전해질을 채용한 DSCs에서 발견된다. 폴리머 겔 전해질로는 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트계 폴리머, 또는 폴리비닐디엔 플로라이드-co-헥사플로로프로필렌(PVDF-HFP)가 주로 연구되었다. 최근에는, 저분자량 물질 겔화제 또는 나노입자를 이용하는 보다 발전된 폴리머 겔 전해질들이 연구되고 있다.
그러나 폴리머겔 전해질을 이용해서 제조된 장치의 파워 전환 효율(PCEs)은 폴리머 겔 전해질의 전도도가 여전히 낮기 때문에, 액체 전해질을 이용해서 제조되는 대응하는 장치에 비해 여전히 낮다. 폴리머 겔 전해질 층의 두께를 감소시킬 경우, 더 낮은 이온 전도도를 보완할 수 있지만, 얇은 겔 전해질층은 TiO2전극과 상대 전극 사이의 쇼트를 유발할 우려가 있다. 또한 TiO2전극의 거친 표면은 전극간 거리가 감소될 수 있는 한계를 감소시킨다. 폴리머겔 전해질은 일반적으로 전극 제조 과정에서 TiO2 전극 표면으로 직접적으로 옮겨진 후 압착된다. 공극 크기에 비해 상대적으로 큰 폴리머 체인 때문에, TiO2 입자 사이의 공극을 채우기 어려워, TiO2입자 사이의 내부 면적은 단지 부분적으로 액체 접합에 의해 충진된다. 충진상의 어려움을 해결하기 위해서, Spiro-OMeTAD 와 같은 적은 분자를 이용하는 방법이 시도되고 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 산화물의 표면에 화학결합된 단량체와 추가로 단량체와 가교단량체를 주입하여 가교함으로써 네트워크 고분자막이 산화물을 완전하게 둘러싸고, 산화물 사이와, 두 전극 사이를 완전히 충진할 뿐만 아니라 결과적으로 쇼트이 발생없이 전해질의 두께를 박막화하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 폴리머 전해질을 TiO2 입자 사이에 충분히 충진할 수 있는 새로운 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 폴리머 전해질은 전극 사이의 간극에 박막의 고체 전해질이 충진되고, TiO2 입자들 사이에 폴리머 전해질이 충진된 새로운 고체 전해질 염료감응 태양전지를 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 고체 전해질 염료감응형 태양전지의 제조 방법은 제1 전극의 표면에 존재하는 염료가 흡착된 금속 산화물 반도체 나노 입자에 상기 나노입자의 표면에 결합되는 네트워크 폴리머층을 형성하고, 형성된 네트워크 폴리머층에 전해질을 투입하고, 제2 전극을 압착하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 이론적으로 한정되는 것은 아니지만, 상기 표면에 결합되는 네트워크 폴리머층은 반도체 나노입자에 화학결합된 단량체로부터 반응이 시작하여 추가로 단량체와 가교단량체들이 반응하면서 가교함으로써 네트워크 고분자막이 산화물을 완전하게 둘러싸게 되며, 이러한 네트워크 고분자는 나노입자의 표면에 화학적으로 결합됨으로써, 제2 전극의 압착시 밀려나지 않게 되어 전극의 박막화가 가능하게 된다.
본 발명에 있어서, 금속 산화물 반도체 나노 입자를 둘러싸는 네트워크 폴리머층은 금속 산화물 반도체 각각의 나노입자들의 표면을 폴리머 막 층으로 둘러쌓아 캡슐 형태를 이루며, 서로 간 네트워크 형태로 일체를 이룬다.
상기 네트워크 폴리머층은 반도체 나노입자의 표면에 흡착된 염료의 탈착을 방지하고, TiO2와 같은 반도체 나노 입자의 표면에 결합되어 높은 물리적 안정성, 특히 열적 안정성을 제공하게 된다.
본 발명에 있어서, 반도체 나노입자에 화학결합되는 단량체는 금속 산화물에 염료와 함께 공흡착되는 반응형 공흡착제일 수 있다. 염료 분자가 반응형 공흡착제와 함께 흡착한 후, 이를 단량체와 가교제를 사용하여 염료가 흡착된 금속산화물 전극의 표면에서 단량체와 가교제를 공중합하여 가교된 네트워크 폴리머 막층을 형성하게 된다.
본 발명에서 네트워크 폴리머층은 단량체와 가교제의 혼합물로부터 제조 시, 이중결합이 있는 올레핀계 단량체를 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있으며, 가교제는 단량체로 사용되는 화합물이 2종 이상 연결되어 있는 화합물을 1종
또는 2종 이상 사용할 수 있다. 중합시 단량체 및 가교제의 특성에 적합하게 아조계 화합물 퍼록시드계 반응개시제, 빛, 또는 열 중에서 선택적 또는 혼합하여 공중합할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 네트워크 폴리머 박막층은 가교된 아크릴계 고분자를 사용할 수 있다. 예를 들어, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 에틸헥실아크릴레이트, 메틸아크릴레이트를 가교제를 이용하여 가교한 고분자일 수 있다.
또한 네트워크 폴리머 박막을 단량체와 가교제의 혼합물로부터 제조 시, 에폭시와 아민의 개환 반응에 의한 가교반응이 가능한 에폭시와 아민 화합물의 혼합물을 사용할 수 있으며, 산이나 염기의 촉매를 사용할 수 있다.
본 발명에서 반응형 공흡착제는 말단에 가교 반응이 가능한 이중결합, 에폭시, 아민을 포함하면서 일측에 반도체 금속산화물 전극에 흡착이 가능한 카르복실기 산, 아실할라이드, 알콕시실릴, 할라이드실릴, 인을 포함하는 하기 일반식 (1) 내지 (6)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
Figure 112014021641812-pat00001
여기서 R1은 수소, 또는 탄소원자 1-10의 알킬기이며, A는 카르복실기 산, 아실할라이드, 알콕시실릴, 할라이드실릴, 인을 포함하면서 금속산화물 표면에 흡착이 가능한 반응기이다. B는 탄소원자, 질소원자, 산소원자, 실리콘원자, 인원자 등이다. n은 자연수 1-40이다. m은 0 또는 자연수 1-10이다. D는 탄소원자, 질소원자, 산소원자, 실리콘원자, 인원자 또는 이런 원자를 포함하는 연결자이다. 일반식 (1)의 예로는 부트-3-에노익산, 펜트-4-에노익산, 헥스-4-에노익산, 헵트-4-에노익산, 논-9-에노익산 등이 있다. 일반식 (2)의 예로는 말로닉산 모노비닐에스터, 썩시닉산 모노비닐에스터, 헵탄디오익산 모노비닐에스터 등이 있다. 일반식 (3)의 예로는 4-옥소-헥스-5-에노익산, 아크릴릭산 카르복시메틸 에스터, 메타크릴로일-4-아미노부티릭산, 6-아크릴로일아미노-헥사노익산, 9-아크릴로일아미노-노나노익산, 6-(2-메틸-아크릴로일아미노)-헥사노익산, 9-(2-메틸-아크릴로일아미노)-노나노익산, 14-아크릴로일록시-테트라데카노익산, 14-(2-메틸-아크릴로일록시-테트라데카노익산) 등이 있다. 일반식 (4)의 예로는 4-(4-비닐-페닐)부티릭산, 4-(4-비닐-페녹시)-프로피오닉산, 6-(4-비닐-페닐)헥시릭
산, 6-(4-비닐-페녹시)-헥사노닉산 등이 있다. 일반식 (5)의 예로는 6-아미노-헥사노익산, 8-아니노-옥타노익산 등이 있다. 일반식 (6)의 예로는 6-옥시레닐-헥사노익산, 8- 옥시레닐-옥타노익산 등이 있다.
본 발명에서 반응형 공흡착제가 이중결합인 올레핀인 경우 가교결합을 위하여 다음의 일반식 (7)~(10)으로 표시되는 단량체를 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다. 또한 반응형 공흡착제가 에폭시인 경우에는 일반식 (11)로 표현되는 아민을, 반응형 공흡착제가 아민인 경우에는 일반식 (12)로 표현되는 에폭시를 사용할 수 있다.
Figure 112014021641812-pat00002
여기서 R1은 수소, 또는 탄소원자 1-10의 알킬기이며, R2는 수소, 질소, 실리콘, 인 또는 이와 같은 탄소를 포함하는 말단기이다. B는 탄소원자, 질소원자, 산소원자, 실리콘원자, 인원자 등이다. n은 0 또는 자연수 1-20이다. m은 0 또는 자연수 1-10이다. D는 탄소원자, 질소원자, 산소원자, 실리콘원자, 인원자 또는 이런 원자를 포함하는 연결자이다.
또한 가교제로는 상기의 일반식 (7) 내지 (12)로 표시되는 화합물에서 R2에 의하여 1종 또는 2종 이상이 연결된 화합물을 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 산화물 반도체 나노입자를 둘러싸는 네트워크 폴리머 막층을 형성하기 위한 단량체의 중합반응 시간은 네트워크 폴리머 막층 두께가 바람직하게는 50 nm 이하, 보다 바람직하게는 40 nm이하로 유지될 수 있도록 2시간 이내, 바람직하게는 60~90분으로 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 네트워크 폴리머에 투입되는 액체 전해질은 산화/환원쌍과 용매를 포함하여 이루어진다.
상기 산화 환원쌍은 I2와 금속 요오드화물 또는 유기 요오드화물의 조합(금속 요오드화물 또는 유기 요오드화물/I2) 또는 Br2와 금속 브롬화물 또는 유기 브롬화물의 조합(금속 브롬화물 또는 유기 브롬화물/Br2)이 산화/환원쌍으로 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 사용되는 전해질에 있어서 금속 요오드화물 또는 금속 브롬화물을 이루는 금속 양이온으로는 리튬 (Li), 나트륨 (Na), 칼륨 (K), 마그네슘 (Mg), 칼슘 (Ca), 세슘 (Cs), 등이 사용될 수 있으며, 유기 요오드화물 또는 유기 브롬화물의 양이온으로는 이미다졸리움(imidazolium), 테트라알킬암모늄(tetra-alkylammonium), 피리디니움(pyridinium), 트리아졸리움(triazolium) 등의 암모늄 화합물이 적합하지만 이에 한정되지는 않으며, 이와 같은 화합물을 2이상 혼합하여 사용될 수 있다. 특히 바람직하게는 리튬 아이오다이드 (LiI) 또는 테트라부틸암모늄 아이오다이드 (tetra-butyl ammonium iodide)와 이미다졸리움 요오드 및 I2를 조합한 산화/환원쌍이 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 유기 할로겐화물로는 n-메틸이디다졸리움 요오드, n-에틸이미다졸리움 요오드, 1-벤질-2-메틸이미다졸리움 요오드, 1-에틸3-메틸이미다졸리움 요오드, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 요오드 등을 사용할 수 있는데, 특히 바람직한 것은 1-에틸-3-메틸이미다졸리움요오드로서, 이들을 요오드(I2)와 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따라 사용되는 전해질 용액 중 용매는 비휘발성 용매, 바람직하게는 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC)과 같은 비휘발성 용매를 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 네트워크 폴리머 내로의 전해질의 투입은 네트워크 폴리머가 형성된 제1 전극을 전해질 용액에 담지하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 전극은 네트워크 폴리머에 전해질이 투입되어 폴리머겔 전해질 위에 압착된다.
본 발명은 일 측면에 있어서, 제1 전극; 상기 제 1전극에 부착된 산화물 반도체 나노입자층; 상기 나노입자들의 표면에 결합되어 나노입자들을 둘러싸면서 전해질을 포함하는 네트워크 폴리머층; 상기 네트워크 폴리머층에 압착된 제2 전극으로 포함하여 이루어진다.
본 발명에 있어서, 상기 나노입자들을 둘러싸는 네트워크 폴리머층은 산화물 나노입자들이 압착과정에서 제2 전극에 접촉되어 쇼트가 발생하는 것을 방지하게 된다.
본 발명에 있어서, 상기 네트워크 폴리머 층은 액체 전해질에 비해서 낮은 전기 전도성을 가지고 있으므로, 쇼트를 방지할 수 있는 한 얇은 박막을 이루는 것이 바람직하며, 50 nm이하, 바람직하게는 40 nm이하가 적절하다. 또한, 상기 박막은 염료의 탈착에 따른 Jsc 의 저하를 방지할 수 있도록 20nm 이상, 바람직하게는 30이상을 가지는 것이 좋으며, 바람직하게는 20~50 nm의 두께, 가장 바람직하게는 30~40nm의 두께를 가지는 것이 좋다.
본 발명에 있어서, 고체 전해질 염료감응형 태양전지는 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에는 나노 스케일의 간극, 바람직하게는 200 nm, 바람직하게는 100 nm 이하, 보다 바람직하게는 50 nm의 간극을 가지게 된다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 전극은 외부광의 입사가 가능한 물질 위에 도전층이 위치한 것이다. 외부광의 입사가 가능한 물질로는 투명성을 갖는 물질이라면 특별히 한정됨 없이 사용할 수 있다. 이에 따라 상기 투명 기판은 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 상기 플라스틱의 구체적인 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 또는 이들의 공중합체 등을 들 수 있다.　상기 투명 기판은 Ti, In, Ga 및 Al로 이루어진 군에서 선택된 물질로 도핑 될 수도 있다.　상기 도전층은 인듐 틴 옥사이드(ITO), 플루오린 틴 옥사이드(FTO), 주석계 산화물, 안티몬 틴 옥사이드(ATO), 산화아연, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 전도성 금속 산화물을 포함한다. 상기 도전층은 상기 전도성 금속 산화물의 단일막 또는 다층막으로 이루어질 수 있다.
상기 반도체 나노입자로는 실리콘으로 대표되는 반도체 외에, 화합물 반도체 또는 페로브스카이트 구조를 갖는 화합물 등을 사용할 수 있다. 상기 반도체로는 광 여기 하에서 전도대 전자가 캐리어로 되어 애노드 전류를 제공하는 n형 반도체인 것이 바람직하다. 상기 화합물 반도체로는 Ti, Zr, Sr, Zn, In, Yr, La, V, Mo, W, Sn, Nb, Mg, Al, Y, Sc, Sm, Ga, In, 및 TiSr로 이루어진 군에서 선택되는 금속의 산화물을 사용할 수 있다. 바람직하게는 TiO2, SnO2, ZnO, WO3, Nb2O5, TiSrO3 또는 이들의 혼합물을 들 수 있으며, 보다 바람직하게는 아나타제형의 TiO2를 사용할 수 있다. 상기 반도체의 종류는 이들에 한정되는 것은 아니며, 이들을 1동 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 제 2 전극은 제 1 전극에서와 동일하게 유리 또는 플라스틱으로 이루어지거나 절연층이 단일면에 있는 스테인레스 스틸로 이루어진 기판위에 인듐 틴 옥사이드, 프루오르 틴 옥사이드, 안티몬 틴옥사이드, 산화아연, 산화주석, ZnO-Ga2O3, ZnO-Al2O3 등의 투명 물질이 형성된 전극일 수 있다. 또한 상기 전극 위에는 촉매 전극이 형성된다. 상기 촉매 전극은 산화-환원 쌍(redox couple)을 활성화시키는
역할을 하는 것으로, 백금(Pt), 금(Au), 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 오스뮴(Os), 탄소(C), WO3, TiO2 및 전도성 고분자 등의 전도성 물질을 포함한다.
염료 감응 태양 전지를 이루는 구성 성분들은 공지되어 있으며, 일 예로 대한민국 특허 공개 10-2010-0115629, 10-2012-0113110 등을 참조할 수 있다.
본 발명에 따른 염료 감응형 태양전지는 고체 전해질을 사용하여 열 안정적이며, 누출의 문제가 없다. 또한, 입자들이 둘러싸여 네트워크 폴리머 층으로 둘러싸여 있어, 전극간 간극을 나노 스케일로 하더라도 쇼트가 일어나지 않는다. 또한 네트워크 폴리머층의 두께가 매우 얇아 고체 산화물 전해질을 사용함에도 불구하고 효율이 높다.
도 1은 박막 준고체상 DSC 제조 과정을 나타내는 도면이며, 다기능성 네트워크 폴리머 막 전해질(실선)과 TiO2 나노입자를 둘러싸는 막층을 가지는 액체접합 DSC(점선)를 보여준다.
도 2는 FE-SEM 이미지로서, N719-감응된 TiO2 필름으로서 나노포러스 네트워크 폴리머 필름으로 캡슐화되어 있으며,
MMA 와 HDDA (80:20 mol%)를 포함하는 용액을 80 ℃에서 15, 30, 60, or 90 min 간 가교 중합하여 얻어짐.
도 3은 다양한 두께의 나노포러스 네트워크 필름으로 둘러싸인 TiO2 필름의 벌크 저항을 나타내며, 삽입도는 중합 시간에 따른 전도성을 보여준다.
도 4는 광전류-전압 커브로서, 상이한 중합 시간을 거친 나노포러스 네트워크 층으로 제조되는 일련의 장치에 대한 것이다. 수치들은 장치 제조 후 2일간 AM 1.5 illumination하에서 측정된 것이다.
도 5는 PCE(실선)와 Jsc(점선)의 장기 안정성을 보여주며, (a)VOC (실선) 및 FF (점선), (b)는 65 ℃ 가열 시.
도 6은 (a) 염료 N719의 UV-Vis spectra; 염료만으로 감응된 전극, 염료와 MAP의 공흡착으로 제조된 전극, MMA와 HDMA의 표면 유도된 중합 반응 (90 min)후 전극.
(b) 대표적인 J-V 곡선으로 Q-DSC와 대조 장치 광전압 특성을 나타내며, AM illumination 하에서 제조 후 1 day 또는 30 days에서 측정됨.
네크워크 폴리머 필름에 의해서 둘러쌓인 N-719 감응된 나노 결정 TiO2필름을 제조하기 위해서, 먼저 N-179염료와 3-(2-메틸-아크릴로일아미노)프로피오닉 엑시드(MAP)로 TiO2필름을 공감응시켰다. 표면 유도된 가교 중합 반응은 80:20 몰% 메틸메타아크릴레이트(MMA) 모노머와 1,6-헥산디올디아크릴레이트(HDDA) 가교제을 AN에 포함한 용액을 이용하여 표면 유도된 가교 중합을 적용하였다. 캡슐화된 층의 두께는 반응 시간에 따라 변화하였다. 최대 반응시간을 90분으로 하여 최대 두께를 형성하였다. 네트워크 폴리머 필름에 의해서 캡슐화된 N719-감응된 나노결정 TiO2 필름의 FE-SEM 이미지를 도 2에 나타내었다. 도 2의 이미지들은 가교 중합 반응 기간에 대한 필름의 두께 의존성을 명백하게 보여준다. N719-감응된 나노결정 TiO2 입자들(20 nm)의 표면에서 네트워크 폴리머 필름이 균일하게 성장하였다. 중합 도중 네트워크 폴리머 층 내에서 상호연결을 형성하였으며, 이들 연결은 중합 시간이 더 길수록 더 강력해졌다. 액체 전해질이 흘러들어 갈 수 있는 입자들 사이의 공극은 이에 따라 줄어들었다. 두께에 따른 나노 포러스 네트워크 폴리머 필름의 이온 전달 특성은 표면 유도된 중합 반응에 의해 캡슐화되고 FTO 전도성 유리 지지체상에 고정된 TiO2전극을 이용한 대칭 셀을 이용하여 조사하였다. 0.05M LiI, 0.6 M BMII, 및 0.03 M I2 와 함께 AN과 VN(85:15)을 함유하는 용액을 전극쌍 사이로 도입하였다. 전도성(σ)은 하기 식에 의해서 계산하였다.
σ= d/(Rb x A)
여기서 d는 전극 사이 거리(42 μm), A는 장치의 활성면적(0.25 cm2), Rb는 측정된 전기 화학적 임피던스 스펙트럼에서 얻어지는 벌크 저항이다.
I3 -이온은 I2를 LiI 및 BMII에 투입할 때 형성되었다. I3 - 이온의 크기는 I-의 크기보다 훨씬 더 크다. I3 - 이온의 이동은 나노 포러스 네트워크 폴리머의 층의 두께에 의해서 줄어들 수 있다. 도 3의 삽입도는 3.0nm 나노공극을 가지는 나노 공극 네트워크 폴리머 층에 대한 중합 시간 함수로서의 전도도를 보여준다. 15분 중합시간(4.5 nm 층을 형성함)으로 제조된 폴리머의 전도도는 0.81 mS cm-1 로 폴리머 층이 없이 얻어진 것(1.20 mS cm-1) 보다 작았다. 이것은 나노공극 네트워크 폴리머 층이 이온 전도를 저해함을 나타낸다. 나노 공극 네트워크 폴리머의 두께가 증가함에 따라, 전도도는 0.51 mS cm-1 (90분 중합: 37 nm 두께)까지 줄어들었다. 이 전도도는 순수한 TiO2 입자의 전도도의 반절에 불과하다.
도 4 는 전해질이 완전히 흡수를 담보하기 위해서, 제작 후 2일이 경과한 다음 장치의 성능을 광전기적 특성을 측정하였다. 어떤 범위의 나노 공극 네트워크 폴리머 층의 두께를 형성하도록, 상이한 중합 시간을 이용하여 제조된 장치들은 17.4-15.4 mA cm-2 의 Jsc 값을 나타내었으며, 0.76-0.78 V의 Voc값을 나타내었으며, 표 1에서와 같이 폴리머층이 없이 단독으로 염료 용액으로부터 제조된 대조군(13.8 mA cm-2 의 Jsc 값, 0.73 V)에 비해서 더 높은 값을 나타내었다. 폴리머 층은 추가적인 광 산란 층으로 기능하지 않았다. 나노 공극 네트워크 폴리머 층의 두께는 광기전력 파라미터에도 영향을 미쳤다. 두께가 증가함에 따라, Jsc와 FF는 선형으로 감소하였으며, η는 감소하였다. 더 두꺼운 폴리머층은 아마도 환원종의 이동을 방해하였을 것이다. 그러나, 본원 발명의 나노포러스 네트워크 폴리머에서 η은 8.0-7.1 %로 대조구(η=6.8 %)보다는 훨씬 더 높았으며, 이는 나노포러스 네트워크 폴리머 층을 채용한 준고체상 DSC가, 폴리머 겔 전해질에서의 감소된 전도성에도 불구하고, 매우 높은 광기전력 성능을 제공함을 보여준다. 도 5a 및 b에서 도시된 바와 같이, 장치의 Jsc값은 65 ℃에서 가열시 시간에 따라서 유의하게 변하였다. TiO2 전극 표면에 폴리머층이 없이 제조된 장치의 Jsc는 2일 후 13.8 mA cm-2이었다. 이 값은 가열 6일 후 10.9 mA cm-2 로 낮아졌다. 포러스 네크워크 폴리머층을 가지고 제조된 장치의 FF 값은 인큐베이션 시간에 걸쳐서 점차 증가하였으며, 이 경향은 더 두꺼운 막층을 가지는 장치(예를 들어, 60 분과 90 분 장치)에 대해서 두드러졌다. 대조구 장치는 인큐베이션 시간에 걸쳐서 FF 값의 어떤 증가도 보여주지 않았다.
이 결과는 가열 시간이 이러한 타입의 장치에서 공극 네트워크 폴리머 막층으로 전해질의 완전한 담금을 성취하기 위해서 필수적임을 보여준다. 놀랍게도, 60분 및 90분 중합 시간(도 5a)으로 제조된 장치에서 Jsc는 580 시간 동안 일정하였다. 30분 중합 시간을 이용하여 제조된 장치의 Jsc값은 약간 감소하였으며, 이는 얇은 막 두께(약 18 nm)에 기인한다. 이러한 결과는 염료감응된 TiO2 입자들을 둘러싸는 더 두꺼운 나노포러스 네트워크 폴리머 층이 염료의 탈착을 더 방지하였다는 것을 제안한다. 또한, 더 두꺼운 층은 물리적으로 안정한 폴리머 겔 전해질의 도입에 의해서 두 전극 사이의 쇼트을 방지한다. 이러한 결과로부터 준고체 상태 DSC를 제조하였다. 폴리머 막층은 도 1의 실선내 그림과 같이 작동전극과 상대전극 사이에서 샌드위치 되어, 전극들은 나노스케일 간격으로 분리되었다. 90분 중합 시간을 이용해서 얻어진 더 두꺼운 막은 액체 접합 면적을 최소화하도록 TiO2입자들 사이에 최소한의 공극을 형성하였다. 9 마이크로미터 두께의 활성층과 6 마이크로미터 두께의 산란층을 가지는 소결된 TiO2층은 터셔리-부탄올과 AN(1:1 v/v)내에 0.3 mM N719 염료와 0.3 mM MAP를 함유하는 용액에 18시간 동안 담궈졌다. MMA와 HDDA(80:20 mol %)를 함유하는 모너머 용액이 흡착된 염료와 MAP에 의해서 형성된 층상에 적하되었고, 중합 반응은 80 ℃에서 90분간 진행되었다. 얻어진 전극은 EC와 PC(4:1 v/v)을 함유하는 용액내에 0.1 M I2, 0.4 M 테트라부틸암모늄(TBAI), 0.6 M 1-부틸-3-메틸이미다졸리윰 아이오다이드(BMII), 0.1 M 구아니딘 티오시아네이트(GUSCN), 및 0.5 M 4-터셔리-부틸피리딘(tBP)를 함유하는 전해질 용액에 담궈서 전해질이 다공성 네트워크 폴리머 막 층 내부 완전히 흡수되도록 하였다. 마지막으로, Pt 상대전극을 작동전극 위에 올려놓고 얇은 장치를 만들기 위해서 압착하였다. 준고체상 DSCs에서 일반적으로 사용되는 EC와 PC가 휘발성 AN 대신 사용되었다. 도 6a에서 도시된 바와 같이, N719와 MAP의 공흡착으로부터 제조된 전극에서 N719의 양은 MAP의 부재하에서 흡착된 N719의 양보다 20 % 더 낮았다. 염료의 함량은 가교된 폴리머 네트워크 필름의 형성시와 과다한 AN의 세척 후 조차도 거의 일정하게 유지되었다. 열적으로 활성화된 가교 중합 공정은 TiO2 전극에 흡착된 N719를 방해하지 않았음을 UV-Vis 흡수 스텍트럼의 형태로부터 알 수 있었다.
도 6 b는 나노포러스 네트워크 폴리머 층 전해질로 제조된 준고체상 DSCs의 광전압 성능에 대한 예비적인 결과를 나타낸다. 준고체상 DSCs의 η은 7.6 %였으며, 염료 용액 단독으로 제조된 액체 접합 대조구 장치(η=7.5 %)보다 더 좋았다. 준고체상DSC의 뛰어난 광전압 성능은 더 얇은 장치의 기하학적 구조(표 2)로부터 기인한다.
액체 전해질에서 두 전극 사이의 거리의 효과를 더 살펴보았다. 표 3에서 요약된 것과 같이 외관 확산 계수가 표 3에서 도시된 바와 같이, 대칭 셀에서 셀 두께(전극간 거리에 의해서 결정되는)의 함수로 측정되었다. 셀 두께가 증가함에 따라 Dapp는 선형으로 감소하였다. 이 결과는 더 얇은 DSC가 더 좋은 광전압 성능을 제공하는 것을 보여준다.
장치의 장기 안정성이 가열시간(65 ℃)의 함수로 측정되었다. TiO2 전극 표면에서 폴리머 층이 없이 제조된 장치(대조)의 Jsc는 하루 가열 후 17.0 mA cm-2였으며, 이 값은 30일 후 9.1 mA cm-2 로 감소되었다. 이에 반해, 준고체상 DSC에 대한 Jsc 값은 30일간의 가열 이후에도 거의 일정하였다 (도 6b를 보라). 이 결과들은 두꺼운 나노 포러스 네트워크 폴리머 층이 TiO2입자들을 둘러싸고 안정화시켰으며, 우수한 폴리머 겔 전해질로 작동하고, 두 전극 사이의 쇼트의 발생을 방지하였음을 보여준다.

Claims (20)

  1. 제1 전극의 표면에 존재하는 염료가 흡착된 금속 산화물 반도체 나노 입자에 상기 나노입자의 표면에 결합되는 네트워크 폴리머 층을 형성하고, 형성된 네트워크 폴리머층에 전해질을 투입하고, 제2 전극을 압착하고, 여기서 상기 제1 전극과 제2 전극의 간극은 200 nm 이하로 압착되는 것을 특징으로 하는 고체 전해질 염료감응형 태양전지의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속 산화물은 티타늄 산화물, 스칸듐 산화물, 바나듐 산화물, 아연 산화물, 갈륨 산화물, 이트륨 산화물, 지르코늄 산화물, 니오브 산화물, 몰리브덴 산화물, 인듐 산화물, 주석 산화물, 란탄족 산화물, 텅스텐 산화물, 이리듐 산화물, 마그네슘 산화물, 스트론튬 산화물, 알칼리토금속 산화물 및 알루미늄 산화물에서 1종 또는 2종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 고체 전해질 염료감응형 태양전지 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 염료는 루테늄계 염료, 크산텐계 염료, 시아닌계 염료, 포르피린계 염료 및 안트라퀴논계 염료에서 하나 또는 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 고체 전해질 염료감응형 태양전지 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 네트워크 폴리머층은 반응형 흡착체에 결합되어 금속 산화물 반도체 나노 입자들을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 고체 전해질 염료감응형 태양전지 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 반응형 흡착체는 하기 화학식 (1)-(6) 중에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 고체전해질 염료 감응형 태양전지 제조 방법:
    Figure 112015069227163-pat00003

    여기서 R1은 수소, 또는 탄소원자 1-10의 알킬기이며, A는 카르복실기 산, 아실할라이드, 알콕시실릴, 할라이드 실릴 및 인 중에서 하나 이상을 포함하며, B는 탄소원자, 질소원자, 산소원자, 실리콘원자 및 인원자에서 선택되며, n은 자연수 1-40이고, m은 0 또는 자연수 1-10이며, D는 탄소원자, 질소원자, 산소원자, 실리콘원자 및 인원자에서 하나 이상 선택되는 연결자.
  6. 제5항에 있어서, 반응형 흡착체는 부트-3-에노익산, 펜트-4-에노익산, 헥스-4-에노익산, 헵트-4-에노익산, 논-9-에노익산, 말로닉산 모노비닐에스터, 썩시닉산 모노비닐에스터, 헵탄디오익산 모노비닐에스터, 4-옥소-헥스-5-에노익산, 아크릴릭산 카르복시메틸 에스터, 메타크릴로일-4-아미노부티릭산, 6-아크릴로일아미노-헥사노익산, 9-아크릴로일아미노-노나노익산, 6-(2-메틸-아크릴로일아미노)-헥사노익산, 9-(2-메틸-아크릴로일아미노)-노나노익산, 14-아크릴로일록시-테트라데카노익산, 14-(2-메틸-아크릴로일록시-테트라데카노익산), 4-(4-비닐-페닐)부티릭산, 4-(4-비닐-페녹시)-프로피오닉산, 6-(4-비닐-페닐)헥시릭산, 6-(4-비닐-페녹시)-헥사노닉산, 6-아미노-헥사노익산, 8-아니노-옥타노익산, 6-옥시레닐-헥사노익산 및 8-옥시레닐-옥타노익산으로 이루어진 그룹에서 1종 또는 2종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 고체 전해질 염료 감응형 태양전지 제조 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 네트워크 폴리머 층의 두께는 50nm 이하인 것을 특징으로 하는 고체 전해질 염료 감응형 태양전지 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 네트워크 폴리머 층의 두께는 20~40 nm 인 것을 특징으로 하는 고체 전해질 염료 감응형 태양전지 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 네트워크 폴리머는 반응형 흡착체에서 반응이 시작되어 네트워크를 이루는 단량체와 가교제들이 가교 중합되는 것을 특징으로 고체 전해질 염료 감응형 태양 전지 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 시간에 따라 네트워크 폴리머의 두께가 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 고체전해질 염료 감응형 태양 전지 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서, 네트워크 폴리머가 형성된 전극을 전해질 용액에 담궈서, 네트워 크 폴리머에 전해질을 투입하는 것을 특징으로 하는 고체 전해질 염료 감응형 태양전지 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 전해질 용액은 비휘발성 용매와 산화/환원쌍을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 전해질 염료 감응형 태양 전지 제조 방법.
  13. 삭제
  14. 제1 전극;
    상기 제 1전극에 부착된 산화물 반도체 나노 입자들을 포함하는 나노입자층;
    상기 나노입자들의 표면에 결합되고 나노입자들을 둘러싸면서 전해질을 포함하는 네트워크 폴리머층;
    상기 네트워크 폴리머층에 압착된 제2 전극을 포함하고,
    여기서, 상기 제1전극과 제2 전극의 간극이 200 nm 이하인 고체 전해질 염료감응형 태양전지.
  15. 제14항에 있어서, 상기 네트워크 폴리머층의 두께는50 nm이하인 것을 특징으로 하는 고체 전해질 염료 감응형 태양전지.
  16. 제14항에 있어서, 상기 전해질은 비휘발성 액체와 산화/환원종을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 전해질 염료 감응형 태양전지.
  17. 삭제
  18. 제14항에 있어서, 상기 나노입자의 표면에는 염료와 반응형 흡착제가 공흡착된 것을 특징으로 하는 고체 전해질 염료 감응형 태양전지.
  19. 제14항에 있어서, 상기 네트워크 폴리머층은 다공성인 것을 특징으로 하는 고체 전해질 염료 감응형 태양전지.
  20. 제1전극의 표면에 부착된 산화물 반도체 나노 입자들이 전해질을 포함하는 20~50 nm범위의 두께를 가지며 표면에 결합된 네트워크 고분자 전해질로 둘러싸여 있으며, 제2 전극은 폴리머 고분자 전해질에 접촉되고, 상기 제1전극과 제2 전극의 간격은 200 nm이하인 것을 특징으로 하는 염료 감응형 태양전지.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200048379A (ko) * 2018-10-30 2020-05-08 상명대학교 천안산학협력단 준고체 전해질 조성물, 이로부터 제조된 준고체 전해질 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지
KR20230106224A (ko) 2022-01-06 2023-07-13 대구가톨릭대학교산학협력단 정공수송재 조성물 및 이를 포함하는 하이브리드 태양전지
KR20230111392A (ko) 2022-01-18 2023-07-25 숙명여자대학교산학협력단 염료감응 태양전지의 전해질 및 이의 제조방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101034640B1 (ko) 2009-01-30 2011-05-16 한국과학기술연구원 염료감응 태양전지용 나노입자 금속산화물-고분자의 복합체를 포함하는 광전극과 그 제조방법, 및 이를 이용한 염료감응 태양전지

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101058101B1 (ko) * 2004-06-26 2011-08-24 삼성에스디아이 주식회사 전해액 조성물 및 이를 이용한 태양전지
KR20120113107A (ko) * 2011-04-04 2012-10-12 포항공과대학교 산학협력단 다공성 박막이 형성된 금속 산화물 반도체 전극 및 이를 이용한 염료 감응 태양전지 및 그 제조 방법
KR101388598B1 (ko) * 2012-07-27 2014-04-24 포항공과대학교 산학협력단 다공성 고분자 박막으로 도포된 금속산화물 반도체전극 및 이를 이용한 염료감응 태양전지의 제조 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101034640B1 (ko) 2009-01-30 2011-05-16 한국과학기술연구원 염료감응 태양전지용 나노입자 금속산화물-고분자의 복합체를 포함하는 광전극과 그 제조방법, 및 이를 이용한 염료감응 태양전지

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200048379A (ko) * 2018-10-30 2020-05-08 상명대학교 천안산학협력단 준고체 전해질 조성물, 이로부터 제조된 준고체 전해질 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지
KR102159600B1 (ko) 2018-10-30 2020-09-24 상명대학교 천안산학협력단 준고체 전해질 조성물, 이로부터 제조된 준고체 전해질 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지
KR20230106224A (ko) 2022-01-06 2023-07-13 대구가톨릭대학교산학협력단 정공수송재 조성물 및 이를 포함하는 하이브리드 태양전지
KR20230111392A (ko) 2022-01-18 2023-07-25 숙명여자대학교산학협력단 염료감응 태양전지의 전해질 및 이의 제조방법

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