KR101614835B1 - 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법 - Google Patents

전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 투명 전극을 애노드로 사용하고 금속 와이어를 캐소드로 사용하여 전해질에 함침시킨 후 상기 애노드와 캐소드에 전압을 인가하는 단계;를 포함하는 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법에 관한 것이다.

Description

전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법{Surface modification method of transparent electrode using electrochemical etching}
본 발명은 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법에 관한 것이다.
염료 감응형 태양전지는 낮은 공정 비용, 간단한 셀 구조, 가요성 및 적용의 다양성 때문에 종래 결정질 태양전지를 대체할 수 있는 전지로 많은 관심을 받아왔다.
일반적으로 염료 감응형 태양전지는 투명 전도성 전극(TCE), 흡수된 염료를 갖는 활동전극, Pt 상대 전극 및 I-/I3 -를 포함하는 액상 전해질로 이루어진다. 특히, 투명 전도성 전극은 낮은 저항 및 가시광 범위에서 높은 광학적 투명도를 갖기 때문에 광학적 창으로 사용된다. 투명 전도성 전극은 소자로 들어오는 빛의 양을 결정하고 외부 회로로 전자를 이송하는 중요한 역할을 한다. 다양한 투명 전도성 전극 물질 중 불소-도핑된 주석 산화물(FTO)은 열적 안정성, 화학적 안정성, 비교적 낮은 비용 및 우수한 기계적 강도와 같은 이점 때문에 가장 유망한 투명 전도성 전극용 물질이다.
한편, 염료 감응형 연료전지의 광기전력 성능을 향상시키기 위해 FTO 필름에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 또한 저항을 낮추고 높은 광학적 투명도를 얻기 위한 기초적인 연구가 진행되고 있으며, FTO 필름의 표면 개질은 염료 감응형 태양전지의 광기전력 성능을 향상시킬 수 있는 중요한 파라미터이다. 예를 들어, 리소그래피(lithography) 및 유도 결합 플라즈마 에칭을 이용하여 FTO 필름을 표면 개질하여 광 변환 효율을 5.6%까지 향상시킨 방법이 있다. 또한, 나노임프린트 리소그래피(nanoimprint lithography) 및 반응성 이온 에칭을 이용하여 나노패터닝된 FTO 전극을 제조하는 방법이 있다. 나노패터닝된 FTO 전극으로 제조된 염료 감응형 태양전지는 패터닝되지 않은 FTO로 제조된 태양전지(2.38%)보다 광 변환 효율이 3.5%로 향상되었다. 그러므로, FTO 필름의 표면 개질은 다른 각도에서 입사된 빛을 산란 및 반사시켜 광 포획을 증가시키기 때문에 광기전력 성능을 향상시킬 수 있고, 이는 고효율의 광기전력 소자를 제조하기 위해 사용된다. 그러나, 다양한 에칭 기술의 개발에도 불구하고 전기화학적 에칭을 이용한 FTO 필름의 표면 개질 방법은 아직 개발되지 않은 실정이다.
이와 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0025385호(2011.03.10. 공개)에 개시되어 있는 불소가 도핑된 저저항 고투과율의 산화주석 박막 및 그 제조방법이 있다.
따라서, 본 발명은 전기화학적 에칭 방법으로 투명 전극의 표면을 개질하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 투명 전극을 애노드로 사용하고 금속 와이어를 캐소드로 사용하여 전해질에 함침시킨 후 상기 애노드와 캐소드에 전압을 인가하는 단계;를 포함하는 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 전해질에 함침된 애노드와 캐소드에 전압을 인가하는 간단한 방법으로 투명 전극의 표면을 개질할 수 있고, 표면 개질을 통해 염료 감응형 태양전지에서 입사된 광을 효과적으로 산란시켜 광 포획을 향상시킬 수 있으며, 광변환 효율이 향상되어 고성능 염료 감응형 태양전지를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법에 사용되는 에칭 시스템을 나타낸 모식도이다.
도 2의 (a)는 표면 개질되지 않은 FTO 필름 상부의 주사전자현미경 사진이고, (b)는 본 발명에 따른 표면 개질방법으로 표면 개질된 FTO 필름 상부의 주사전자현미경 사진이며, (c)는 표면 개질되지 않은 FTO 필름 측면의 주사전자현미경 사진이고, (d)는 본 발명에 따른 표면 개질방법으로 표면 개질된 FTO 필름 측면의 주사전자현미경 사진이다.
도 3의 (a)는 표면 개질되지 않은 FTO 필름의 3차원 원자힘 현미경 사진이고, (b)는 본 발명에 따른 표면 개질방법으로 표면 개질된 FTO 필름의 3차원 원자힘 현미경 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 표면 개질방법으로 표면 개질된 FTO 필름과 표면 개질되지 않은 FTO 필름의 XRD 결과이다.
도 5는 본 발명에 따른 표면 개질방법으로 표면 개질된 FTO 필름을 구비한 염료 감응형 태양전지와 표면 개질되지 않은 FTO 필름을 구비한 염료 감응형 태양전지의 광전류-전압(J-V) 곡선을 나타낸 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 투명 전극을 애노드로 사용하고 금속 와이어를 캐소드로 사용하여 전해질에 함침시킨 후 상기 애노드와 캐소드에 전압을 인가하는 단계;를 포함하는 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법을 제공한다.
본 발명에 따른 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법은 전해질에 함침된 애노드와 캐소드에 전압을 인가하는 간단한 방법으로 투명 전극의 표면을 개질할 수 있고, 표면 개질을 통해 염료 감응형 태양전지에서 입사된 광을 효과적으로 산란시켜 광 포획을 향상시킬 수 있으며, 광변환 효율이 향상되어 고성능 염료 감응형 태양전지를 제조할 수 있다.
이때, 상기 투명 전극은 불소 도핑된 주석 산화물일 수 있고, 상기 금속 와이어의 금속은 Pt, Au, Ag 및 Pd 등을 사용할 수 있다.
상기 투명 전극은 전해질 함침 전에 유기용매 및 탈이온수의 혼합 용액으로 세척하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 유기용매는 아세톤, 메탄올 및 에탄올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
또한, 상기 전해질은 염산 용액에 아연화합물이 용해된 것을 사용할 수 있고, 상기 아연화합물은 Zn(CH3COO)2·2H2O, Zn(NO3)2·6H2O, ZnSO4·H2O 및 ZnCl2로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 사용할 수 있다.
상기 염산 용액에서의 아연화합물의 농도는 0.02 ~ 0.08M인 것이 바람직하다. 상기 아연화합물의 농도가 0.02M 미만인 경우에는 아연화합물의 농도가 낮아 투명 전극의 표면이 개질되지 않는 문제가 있고, 0.08M을 초과하는 경우에는 투명 전극이 유리기판에서 박리되는 문제가 있다.
또한, 상기 전압은 0.02 ~ 0.06V로 인가되는 것이 바람직하다. 상기 전압이 0.02 V 미만으로 인가되는 경우에는 투명 전극의 표면이 개질되지 않는 문제가 있고, 0.06 V를 초과하는 경우에는 저항이 크게 변화하여 광변환 효율이 크게 저하되는 문제가 있다.
상기 전압은 500 ~ 700 초 동안 인가되는 것이 바람직하다. 상기 전압이 500 초 미만으로 인가되는 경우에는 투명 전극의 표면이 개질되지 않는 문제가 있고, 700 초를 초과하는 경우에는 저항이 크게 변화하여 광변환 효율이 크게 저하되는 문제가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법에 사용되는 에칭 시스템을 나타낸 모식도이다. 도 1에 나타난 바와 같이, 애노드로 FTO 필름, 캐소드로 Pt 와이어 및 전해질로 2M HCl를 사용하였다. FTO 필름의 표면 개질은 전기화학적 에칭 공정 동안 두가지 주요 반응에 의해 개질된다; (1) Zn2+에 의한 H+의 형성 및 (2) H+에 의한 SnO2의 에칭. 특히, HCl 전해질에서 아세트산아연 디하이드레이트의 첨가는 FTO 필름의 표면 개질을 위해 필요한 중요한 요소이다. 구체적으로, 에칭 활성을 위한 주요 요소인 H+는 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이 HCl 용액에서 Zn2 +로부터 형성될 수 있다.
[반응식 1]
Zn2 + + 2HCl → ZnCl2 + 2H+
전기화학적 에칭 공정이 시작되면 H2 및 O2 가스는 하기 반응식 2에 나타난 바와 같이 애노드 및 캐소드에서 환원과 산화 반응에 의해 생성된다.
[반응식 2]
Cathod: 2H+ + 2e- → H2
Anode: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-
애노드에서의 FTO 에칭을 위한 주요 반응을 하기 반응식 3, 4 및 5에 나타내었다.
[반응식 3]
SnO2 + 4H+ → Sn4 + + 2H2O
[반응식 4]
Sn4 + + 6Cl- → Sn(Cl6)2-
[반응식 5]
2Cl- → Cl2 + 2e-
따라서, 상기 반응식 1에서 형성된 H+는 FTO 필름에서 SnO2를 에칭시킨다. 형성된 Sn4 +는 반응식 4를 통해 Sn(Cl)6 2-를 형성하고, 이는 반응식 3에 의해 일어나는 SnO2의 에칭을 가속화시킨다. 또한, 형성된 Cl-는 산화되어 Cl2를 형성한다. 그러므로, 아연 전구체의 사용으로 전기화학적 에칭 공정 동안 FTO 필름을 에칭시킬 수 있다.
실시예 1: 표면 개질된 FTO 필름의 제조
FTO 필름을 아세톤, 메탄올, 에탄올 및 탈이온수에서 초음파 세척하고, 애노드로 FTO 필름과 캐소드로 Pt 와이어로 구성된 두개의 전극을 갖는 정전위기/정전류기(potentiostat/galvanostat)를 이용하여 전기화학적 에칭을 수행하였다. 전해질은 2M 염산(HCl) 용액에 0.03M의 아세트산아연 디하이드레이트(Zn(CH3COO)2·2H2O)를 용해시켜 제조하였다. 전기화학적 에칭 공정은 상온에서 수행하였으며, 0.03V의 전압을 600초 동안 인가하였다. FTO 필름과 Pt 와이어 사이를 약 3 cm로 고정시켰으며, 표면 개질 후 탈이온수로 세척하였다.
실시예 2: 염료 감응형 태양전지의 제조
상기 실시예 1에서 제조된 표면 개질된 FTO 필름을 염료 감응형 태양전지의 작동 전극용 집전체로 사용하여 염료 감응형 태양전지를 제조하였다.
실험예 1: 표면 개질된 FTO 필름의 형상, 표면 거칠기 및 구조 변화 분석
본 발명에 따른 표면 개질방법으로 표면 개질된 FTO 필름의 형상, 표면 거칠기 및 구조 변화를 알아보기 위해 주사전자현미경(FE-SEM), 원자힘 현미경(AFM) 및 X-선 회절(XRD)로 분석하고, 그 결과를 도 2, 도 3 및 도 4에 나타내었다.
도 2의 (a)는 표면 개질되지 않은 FTO 필름 상부의 주사전자현미경 사진이고, (b)는 본 발명에 따른 표면 개질방법으로 표면 개질된 FTO 필름 상부의 주사전자현미경 사진이며, (c)는 표면 개질되지 않은 FTO 필름 측면의 주사전자현미경 사진이고, (d)는 본 발명에 따른 표면 개질방법으로 표면 개질된 FTO 필름 측면의 주사전자현미경 사진이다.
도 2의 (a)와 (b)에 나타난 바와 같이, 표면 개질되지 않은 FTO 필름의 표면은 피라미드 결정이 연속적으로 연결되어 있는 것을 나타낸다. 반면, 표면 개질된 FTO 필름의 표면은 48.16 ~ 134.93 nm의 직경을 갖는 기공이 형성된 것을 알 수 있다. 이는 전기화학적 에칭으로 FTO 필름의 표면이 개질된 것을 나타내고, FTO 필름의 표면 거칠기가 증가한 것을 알 수 있다. 또한, 도 2의 (c)와 (d)에 나타난 바와 같이, 표면이 개질되지 않은 FTO 필름과 표면이 개질된 FTO 필름 사이에 서로 다른 표면 형상이 관찰되었고, 이는 상부 주사전자현미경 사진의 결과와도 일치한다. 또한, 표면 개질되지 않은 FTO 필름의 평균 두께는 694.14 nm이었으나, 표면 개질된 FTO 필름의 평균 두께는 684.00 nm였다. 따라서, FTO 필름의 표면 개질은 FTO 표면의 거칠기를 향상시키고, 이는 광기전력 성능에 영향을 미칠 것으로 판단된다.
도 3의 (a)는 표면 개질되지 않은 FTO 필름의 3차원 원자힘 현미경 사진이고, (b)는 본 발명에 따른 표면 개질방법으로 표면 개질된 FTO 필름의 3차원 원자힘 현미경 사진이다.
도 3의 (a)와 (b)에 나타난 바와 같이, 측정된 제곱평균(root-mean square) 거칠기(Rms)와 높이 거칠기(Ra)는 표면 개질되지 않은 FTO 필름에서 각각 33.07 nm와 27.40 nm로 나타났고, 표면 개질된 FTO 필름에서는 41.43 nm와 33.31 nm로 나타났다. 이는 전기화학적 에칭 동안 SnO2의 에칭으로 형성된 홀 때문이며 표면 개질된 FTO 표면은 상당히 거친 형상을 나타내었다.
도 4는 본 발명에 따른 표면 개질방법으로 표면 개질된 FTO 필름과 표면 개질되지 않은 FTO 필름의 XRD 결과이다. 표면 개질 유무에 관계없이 주석석 사면체 구조를 갖는 SnO2 상(공간군 P42/mnm, JCPDS card No. 211250)의 (110), (101), (200), (211), (310) 및 (301)면에 해당하는 26.58°, 33.86°, 37.94°, 51.76°, 61.87° 및 65.95°에서 회절 피크가 관찰되었다. FTO 필름의 피크 위치는 표면 개질되지 않은 SnO2의 피크 위치로부터 2θ로 왼쪽 이동한 것과 일치한다. 브래그식(nλ=2dsinθ)을 토대로, 이러한 결과는 하나의 O2 - 사이트에 대해 두개의 F- 사이트로 치환될 수 있는 나타내고, 이는 F-의 이온 반경(1.33Å)이 O2 -의 이온 반경(1.32Å)보다 약간 크기 때문이다.
그러므로, SEM, AFM 및 XRD 결과는 전기화학적 에칭 동안 FTO 필름의 표면 개질이 성공적으로 이루어진 것을 나타낸다.
실험예 2: 표면 개질된 FTO 필름의 전기적 특성 및 광학적 특성 분석
본 발명에 따른 표면 개질방법으로 표면 개질된 FTO 필름의 전기적 특성 및 광학적 특성을 알아보기 위해 홀-효과 측정(Hall-effect measurement) 및 자외선-가시광 분광(UV-vis spectroscopy)으로 분석하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
예 캐리어 농도
(㎝-3)		 홀 이동도
(㎠/V·s)		 비저항
(Ω·㎝)		 시트 저항
(Ω/□)		 투과도
(%)		 헤이즈
(%)
FTO 2.34×1020 53.80 4.95×10-4 7.14 81.90 8.50
표면 개질된 FTO 2.26×1020 51.87 5.30×10-4 7.75 81.57 12.40
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 표면 개질되지 않은 FTO 필름의 캐리어 농도 및 홀 이동도는 각각 2.34×1020 ㎝-3과 53.80 ㎠/V·s였고, 표면 개질된 FTO 필름은 각각 2.26×1020 ㎝-3과 51.87 ㎠/V·s였다. 즉, 표면 개질된 FTO 필름의 캐리어 농도 및 홀 이동도는 표면 개질되지 않은 FTO 필름보다 약간 낮은 값을 가졌으며, 이는 전기화학적 에칭에 의한 표면 개질 때문이다. 이러한 결과를 토대로, 비저항(ρ)은 하기 수학식 1에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 1]
ρ = 1/(Neμ)
여기서, N은 캐리어 농도이고, e는 전하(1.60×10-19 C)이며, μ는 홀 이동도이다.
그러므로, 계산된 비저항은 표면 개질되지 않은 FTO 필름에서 4.95×10-4 Ω·㎝였고, 표면 개질된 FTO 필름에서는 5.30×10-4 Ω·㎝였다. 비저항/두께로 계산되는 시트 저항(sheet resistance)은 표면 개질되지 않은 FTO 필름에서 7.14 Ω/□(numbers of square)이었으나, 표면 개질된 FTO 필름에서는 7.75 Ω/□였다. 전기화학적 에칭 전후 FTO 필름의 시트 저항이 유사한 값을 갖는 것을 알 수 있다.
또한, 표면 개질되지 않은 FTO 필름과 표면 개질된 FTO 필름의 광학적 특성평가에서 400 ~ 800 nm 범위에서의 평균 투과도과 헤이즈(haze)는 표면 개질되지 않은 FTO 필름의 경우 81.90% 및 8.50%로 각각 나타났고, 표면 개질된 FTO 필름의 경우에는 81.57% 및 12.40%로 각각 나타났다. 투과도는 거의 동일하였으나, 표면 개질된 FTO 필름의 헤이즈 값은 크게 증가한 것을 알 수 있다. 이는 전기화학적 에칭 후 FTO 필름의 표면 거칠기가 증가한 것으로 설명될 수 있고, 염료 감응형 태양전지에 입사되는 빛의 효과적인 산란에 의해 광 포획이 향상된 것을 의미한다. 일반적으로 헤이즈 값은 특정 파장에서 확산 투과된 광:총 투과된 광의 비이며, 하기 수학식 2로 계산될 수 있다.
[수학식 2]
헤이즈(Haze) = (Ttotal - Tdirect)/Ttotal × 100%
여기서, Ttotal은 총 투과율이고, Tdirect은 직접 투과율이다.
헤이즈는 투명 전도성 전극의 광학적 산란능과 직접적으로 관련되고, 전기화학적 에칭 후 FTO 필름의 증가된 표면 거칠기는 광 산란을 향상시키고, 염료 감응형 태양전지의 성능을 향상시키는 것을 알 수 있다.
실험예 3: 표면 개질된 FTO 필름의 광기전력 성능 분석
본 발명에 따른 표면 개질방법으로 표면 개질된 FTO 필름의 광기전력 성능을 알아보기 위해 표면 개질된 FTO 필름을 염료 감응형 태양전지에 구비시키고 모의 태양광으로 광을 조사하여 광기전력 성능을 분석하고, 그 결과를 도 5 및 표 2에 나타내었다. 이때, 모의 태양광은 100 mA/㎠의 광 세기를 갖는 150 W 제논 아크 램프가 구비된 것을 사용하였다.
도 5는 본 발명에 따른 표면 개질방법으로 표면 개질된 FTO 필름을 구비한 염료 감응형 태양전지와 표면 개질되지 않은 FTO 필름을 구비한 염료 감응형 태양전지의 광전류-전압(J-V) 곡선을 나타낸 그래프이다.
염료 감응형 태양전지의 광변환 효율(PCE, η)은 하기 수학식 3으로부터 계산될 수 있다.
[수학식 3]
η(%) = (Jsc × Voc ×ff)/(Imax × Vmax)
여기서, Jsc는 단락 전류밀도이고, Voc는 개방 전압이며, ff는 충전율(fill factor)이고, Imax는 최대 전력 전류이며, Vmax는 최대 전력 전압이다.
측정된 광기전력 파라미터를 하기 표 2에 나타내었다.
예 Voc
(V)		 Jsc
(mA/㎠)		 FF
(%)		 η
(%)
FTO 0.73 14.62 59.15 6.33
표면 개질된 FTO 0.73 15.67 60.53 6.95
Voc 및 ff 값은 표면 개질 전후의 FTO 필름 모두 거의 동일하였고, 이는 TiO2, Pt 및 전해질을 포함하는 유사한 구조뿐만 아니라, 유사한 시트 저항을 가지기 때문인 것으로 판단된다. 그러나, 표면 개질된 FTO 필름의 Jsc 값(15.67 mA/㎠)은 표면 개질되지 않은 FTO 필름의 Jsc 값(14.62 mA/㎠)보다 높았다. 이는 FTO 필름의 표면 개질로 인해 광 포획이 향상되었기 때문이다. 결과적으로, 표면 개질된 FTO 필름을 구비하여 제조된 염료 감응형 태양전지의 광변환 효율은 6.95%로 나타나 표면 개질되지 않은 FTO 필름을 구비하여 제조된 염료 감응형 태양전지의 광변환 효율(6.33%)과 비교하여 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있다. 이러한 성능 향상은 전기화학적 에칭 후 표면 개질된 FTO 필름의 높은 헤이즈 값으로 인해 광 포획이 향상되어 Jsc 값이 증가하였기 때문이다. 또한, 높은 헤이즈 값을 갖는 표면 개질된 FTO 필름은 입사된 광을 효과적으로 산란시키고 염료 감응형 태양전지에서 광 포획을 향상시킨다.
지금까지 본 발명에 따른 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. (a) 전해질을 마련하는 단계;
    (b) 투명 전극을 애노드로 사용하고 금속 와이어를 캐소드로 사용하여 상기 전해질에 함침시키는 단계; 및
    (c) 상기 애노드와 캐소드에 전압을 인가하는 단계;를 포함하고,
    상기 전해질은 염산 용액에 아연화합물이 용해된 것을 특징으로 하는 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명 전극은 불소 도핑된 주석 산화물(FTO)인 것을 특징으로 하는 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 아연화합물은 Zn(CH3COO)2·2H2O, Zn(NO3)2·6H2O, ZnSO4·H2O 및 ZnCl2로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 염산 용액에서의 아연화합물의 농도는 0.02 ~ 0.08M인 것을 특징으로 하는 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전압은 0.02 ~ 0.06V로 인가되는 것을 특징으로 하는 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전압은 500 ~ 700 초 동안 인가되는 것을 특징으로 하는 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계와 (b) 단계 사이에
    유기용매 및 탈이온수의 혼합 용액으로 상기 투명 전극을 세척하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유기용매는 아세톤, 메탄올 및 에탄올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전기화학적 에칭을 이용한 투명 전극의 표면 개질방법.
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