KR101763434B1 - Solar cell and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지에서 출력되는 광전변환전류를 안정적으로 유지할 수 있도록 해주는 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 태양전지는 기판과, 상기 기판의 상측에 형성되는 전류축적수단 및, 상기 전류축적수단의 상측에 형성되는 태양전지를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a solar cell capable of stably maintaining a photoelectric conversion current output from a solar cell and a manufacturing method thereof. A solar cell according to the present invention comprises a substrate, current accumulating means formed on the substrate, and a solar cell formed on the current accumulating means.

Description

태양전지 및 그 제조방법{Solar cell and method of manufacturing the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell,

본 발명은 태양전지에 관한 것으로, 특히 태양전지에서 출력되는 광전변환전류를 안정적으로 유지할 수 있도록 해주는 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell, and more particularly, to a solar cell capable of stably maintaining a photoelectric conversion current output from a solar cell and a method of manufacturing the same.

태양 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 소자를 통상 솔라셀 또는 태양전지로서 칭하고 있다. 태양전지는 그 구조나 동작 방식에 따라 실리콘, 화합물, CIGS, 염료감응형, 유기물 태양전지 등으로 구분할 수 있다.A device that produces electric power using solar energy is generally referred to as a solar cell or a solar cell. Solar cells can be classified into silicon, compound, CIGS, dye-sensitized, and organic solar cell depending on the structure and operation method.

상기한 종래의 태양전지는 광전변환을 위한 구조를 구비하고, 이러한 구조의 상하측에 전극층을 형성한 형태로 구성된다. 이러한 구조의 태양전지에 있어서는 광전변환 구조에서 얻어진 전자가 일측 전극층을 통해 외부로 공급되고, 전자가 방출된 구조에는 타측 전극층을 통해 전자가 보충된다. 그리고 이러한 동작인 지속적으로 실행됨으로써 태양전지로부터 지속적으로 전류가 출력된다.The above-described conventional solar cell has a structure for photoelectric conversion, and an electrode layer is formed on the upper and lower sides of the structure. In the solar cell having such a structure, electrons obtained in the photoelectric conversion structure are supplied to the outside through one electrode layer, and electrons are supplemented through the other electrode layer in the structure in which electrons are emitted. And this operation is continuously executed, so that current is continuously output from the solar cell.

그런데, 종래의 태양전지는 광전변환된 전류를 지속적으로 외부로 출력하도록 구성되므로 태양전지로 입사되는 광량의 변동에 따라 출력 전류량이 지속적으로 변동되는 문제가 있게 된다.However, since the conventional solar cell is configured to continuously output the photoelectric conversion current to the outside, there is a problem that the amount of output current is continuously fluctuated according to the variation of the amount of light incident on the solar cell.

또한 태양전지와 결합되어 태양전지로부터 얻어지는 전력을 근거로 동작하는 부하의 경우에도 항상 일정한 전류를 소모하지 않고 동작 환경이나 상황에 따라 그 소비 전력이 지속적이면서도 순간적으로 변동되게 된다.In addition, even in the case of a load operating on the basis of the power obtained from the solar cell in combination with the solar battery, the power consumption is constantly and instantaneously changed depending on the operating environment or the situation without consuming a constant current.

따라서 부하의 소비 전력이나 태양전지의 전류 생성량에 능동적으로 대응하여 항상 안정적으로 외부에 전류를 공급할 수 있는 수단이 요구된다.Therefore, there is a need for a means capable of stably supplying the current to the outside stably corresponding to the power consumption of the load or the current generation amount of the solar cell.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 외부 부하에 대하여 안정적으로 전류 공급을 실행할 수 있도록 된 태양전지 및 그 제조방법을 제공함에 목적이 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a solar cell capable of stably supplying current to an external load, and a manufacturing method thereof, which are created in view of the above circumstances.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 태양전지는 기판과, 상기 기판의 상측에 형성되는 전류축적수단 및, 상기 전류축적수단의 상측에 형성되는 태양전지를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A solar cell according to a first aspect of the present invention for realizing the above object comprises a substrate, current accumulating means formed on the substrate, and a solar cell formed on the current accumulating means .

또한 상기 전류축적수단이 캐패시터인 것을 특징으로 한다.Further, the current accumulating means is a capacitor.

또한 상기 태양전지와 전류축적수단이 전기적으로 병렬로 결합되는 것을 특징으로 한다.And the solar cell and the current storing means are electrically connected in parallel.

본 발명의 제2 관점에 따른 태양전지는 기판과, 상기 기판의 상측에 형성되는 제1 전극층, 상기 제1 전극층의 상측에 형성되는 유전체층, 상기 유전체층의 상측에 형성되는 제2 전극층, 상기 제2 전극층의 상측에 형성되는 절연층, 상기 절연층의 상측에 형성되는 제3 전극층, 상기 제3 전극층의 상측에 형성되는 광전변환층 및, 상기 광전변환층의 상측에 형성되는 제4 전극층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A solar cell according to a second aspect of the present invention comprises a substrate, a first electrode layer formed on the substrate, a dielectric layer formed on the first electrode layer, a second electrode layer formed on the dielectric layer, An insulating layer formed on the electrode layer, a third electrode layer formed on the insulating layer, a photoelectric conversion layer formed on the third electrode layer, and a fourth electrode layer formed on the photoelectric conversion layer, .

또한 상기 제1 전극층이 제3 또는 제4 전극층과 전기적으로 결합되는 것을 특징으로 한다.And the first electrode layer is electrically coupled to the third or fourth electrode layer.

또한 상기 제2 전극층이 제3 또는 제4 전극층과 전기적으로 결합되는 것을 특징으로 한다.And the second electrode layer is electrically coupled to the third or fourth electrode layer.

또한 상기 기판이 종이인 것을 특징으로 한다.And the substrate is paper.

또한 상기 유전체층이 강유전 물질로 구성되는 것을 특징으로 한다.And the dielectric layer is made of a ferroelectric material.

또한 상기 강유전 물질이 무기물 강유전 물질인 것을 특징으로 한다.And the ferroelectric material is an inorganic ferroelectric material.

또한 상기 강유전 물질에 철이 추가적으로 포함되는 것을 특징으로 한다.The ferroelectric material may further include iron.

또한 상기 강유전 물질이 무기물 강유전 물질과 유기물 강유전 물질의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 한다.And the ferroelectric material is a mixture of an inorganic ferroelectric material and an organic ferroelectric material.

본 발명의 제3 관점에 따른 태양전지는 기판과, 상기 기판의 상측에 형성되는 제1 전극층, 상기 제1 전극층의 상측에 형성되는 유전체층, 상기 유전체층의 상측에 형성되는 제2 전극층, 상기 제2 전극층의 상측에 형성되는 광전변환층 및, 상기 광전변환층의 상측에 형성되는 제3 전극층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A solar cell according to a third aspect of the present invention comprises a substrate, a first electrode layer formed on the substrate, a dielectric layer formed on the first electrode layer, a second electrode layer formed on the dielectric layer, A photoelectric conversion layer formed on the upper side of the electrode layer, and a third electrode layer formed on the upper side of the photoelectric conversion layer.

또한 상기 제1 전극층과 제3 전극층이 전기적으로 결합되는 것을 특징으로 한다.And the first electrode layer and the third electrode layer are electrically coupled to each other.

또한 상기 유전체층이 강유전 물질로 구성되는 것을 특징으로 한다.And the dielectric layer is made of a ferroelectric material.

또한 상기 강유전 물질이 강유전 무기물인 것을 특징으로 한다.And the ferroelectric material is a ferroelectric inorganic material.

또한 상기 강유전 물질이 강유전 유기물과 강유전 무기물의 혼합물인 것을 특징으로 한다.And the ferroelectric material is a mixture of a ferroelectric organic material and a ferroelectric inorganic material.

또한 상기 기판이 종이인 것을 특징으로 한다.And the substrate is paper.

본 발명의 제4 관점에 따른 태양전지는 기판과, 상기 기판의 상측에 형성되는 태양전지 및, 상기 기판의 하측에 형성되는 전류축적수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A solar cell according to a fourth aspect of the present invention comprises a substrate, a solar cell formed on the substrate, and a current accumulating means formed on the lower side of the substrate.

또한 상기 전류축적수단이 기판상에 형성되는 제1 전극층과, 상기 제1 전극층상에 형성되는 유전체층 및, 상기 유전체층의 상측에 형성되는 제2 전극층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And the current storage means comprises a first electrode layer formed on the substrate, a dielectric layer formed on the first electrode layer, and a second electrode layer formed on the dielectric layer.

또한 상기 태양전지와 전류축적수단이 전기적으로 병렬로 결합되는 것을 특징으로 한다.And the solar cell and the current storing means are electrically connected in parallel.

또한 상기 유전체층이 강유전 물질로 구성되는 것을 특징으로 한다.And the dielectric layer is made of a ferroelectric material.

또한 상기 강유전 물질이 강유전 무기물인 것을 특징으로 한다.And the ferroelectric material is a ferroelectric inorganic material.

또한 상기 강유전 물질이 강유전 무기물과 강유전 유기물의 혼합물인 것을 특징으로 한다.And the ferroelectric material is a mixture of a ferroelectric inorganic material and a ferroelectric organic material.

또한 상기 기판이 종이인 것을 특징으로 한다.And the substrate is paper.

본 발명의 제5 관점에 따른 태양전지는 기판과, 상기 기판상에 형성되는 제1 전극층, 상기 제1 전극층상에 형성되는 유전체층, 상기 유전체층상에 형성되는 전해질층, 상기 전해질층상에 형성됨과 더불어 염료가 흡착되는 다공질층, 상기 다공질층상에 형성되는 제2 전극층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A solar cell according to a fifth aspect of the present invention comprises a substrate, a first electrode layer formed on the substrate, a dielectric layer formed on the first electrode layer, an electrolyte layer formed on the dielectric layer, and an electrolyte layer formed on the electrolyte layer, A porous layer on which the dye is adsorbed, and a second electrode layer formed on the porous layer.

또한 상기 기판이 종이인 것을 특징으로 한다.And the substrate is paper.

또한 상기 유전체층이 강유전 물질인 것을 특징으로 한다.And the dielectric layer is a ferroelectric material.

또한 상기 강유전 물질이 강유전 무기물인 것을 특징으로 한다.And the ferroelectric material is a ferroelectric inorganic material.

또한 상기 강유전 물질이 강유전 무기물과 강유전 유기물의 혼합물인 것을 특징으로 한다.And the ferroelectric material is a mixture of a ferroelectric inorganic material and a ferroelectric organic material.

본 발명의 제6 관점에 따른 태양전지의 제조방법은 태양전지를 제조하는 방법에 있어서, 기판을 준비하는 단계와, 상기 기판상에 제1 전극층을 형성하는 단계, 상기 제1 전극층상에 유전체층을 형성하는 단계, 상기 유전체층상에 제2 전극층을 형성하는 단계, 상기 제2 전극층상에 절연층을 형성하는 단계, 상기 절연층상에 제3 전극층을 형성하는 단계, 상기 제3 전극층상에 광전변환층을 형성하는 단계 및, 상기 광전변환층상에 제4 전극층을 형성하는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solar cell, comprising the steps of preparing a substrate, forming a first electrode layer on the substrate, forming a dielectric layer on the first electrode layer Forming a second electrode layer on the dielectric layer, forming an insulating layer on the second electrode layer, forming a third electrode layer on the insulating layer, forming a photoelectric conversion layer on the third electrode layer, And a step of forming a fourth electrode layer on the photoelectric conversion layer.

또한 상기 기판이 종이이고, 상기 제1 전극층의 형성은 진공증착법을 통해 실행되는 것을 특징으로 한다.And the substrate is paper, and the first electrode layer is formed by a vacuum deposition method.

또한 상기 제1 전극층의 형성은 잉크젯법을 통해 실행되는 것을 특징으로 한다.And the formation of the first electrode layer is performed by an inkjet method.

또한 상기 유전체응의 형성단계는 강유전 무기물과 강유전 유기물을 혼합하여 혼합용액을 형성하는 단계와, 상기 혼합용액을 잉크젯법을 통해 제1 전극층상에 도포하는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The dielectric forming step may include forming a mixed solution by mixing the ferroelectric inorganic material and the ferroelectric organic material, and applying the mixed solution to the first electrode layer through an inkjet method.

본 발명의 제7 관점에 따른 태양전지의 제조방법은 태양전지를 제조하는 방법에 있어서, 기판을 준비하는 단계와, 상기 기판상에 제1 전극층을 형성하는 단계, 상기 제1 전극층상에 유전체층을 형성하는 단계, 상기 유전체층상에 제2 전극층을 형성하는 단계, 상기 제2 전극층상에 광전변환층을 형성하는 단계 및, 상기 광전변환층상에 제3 전극층을 형성하는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A seventh aspect of the present invention is a method of manufacturing a solar cell, comprising: preparing a substrate; forming a first electrode layer on the substrate; forming a dielectric layer on the first electrode layer Forming a second electrode layer on the dielectric layer, forming a photoelectric conversion layer on the second electrode layer, and forming a third electrode layer on the photoelectric conversion layer. .

또한 상기 기판이 종이이고, 상기 제1 전극층의 형성은 진공증착법을 통해 실행되는 것을 특징으로 한다.And the substrate is paper, and the first electrode layer is formed by a vacuum deposition method.

또한 상기 제1 전극층의 형성은 잉크젯법을 통해 실행되는 것을 특징으로 한다.And the formation of the first electrode layer is performed by an inkjet method.

또한 상기 유전체응의 형성단계는 강유전 무기물과 강유전 유기물을 혼합하여 혼합용액을 형성하는 단계와, 상기 혼합용액을 잉크젯법을 통해 제1 전극층상에 도포하는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The dielectric forming step may include forming a mixed solution by mixing the ferroelectric inorganic material and the ferroelectric organic material, and applying the mixed solution to the first electrode layer through an inkjet method.

본 발명의 제8 관점에 따른 태양전지의 제조방법은 태양전지의 제조방법에 있어서, 기판을 준비하는 단계와, 상기 기판의 일측면에 제1 전극층을 형성하는 단계, 상기 제1 전극층의 상측에 광전변환층을 형성하는 단계, 상기 광전변환층의 상측에 제2 전극층을 준비하는 단계, 상기 기판의 타측면에 제3 전극층을 형성하는 단계, 상기 제2 전극층의 상측에 유전체층을 형성하는 단계 및, 상기 유전체층의 상측에 제4 전극층을 형성하는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a solar cell according to an eighth aspect of the present invention includes the steps of preparing a substrate, forming a first electrode layer on one side of the substrate, Forming a photoelectric conversion layer, preparing a second electrode layer on the photoelectric conversion layer, forming a third electrode layer on the other side of the substrate, forming a dielectric layer on the second electrode layer, And forming a fourth electrode layer on the dielectric layer.

또한 상기 기판이 종이이고, 상기 제3 전극층의 형성은 진공증착법을 통해 실행되는 것을 특징으로 한다.The substrate is made of paper, and the third electrode layer is formed by a vacuum deposition method.

또한 상기 제1 전극층의 형성은 잉크젯법을 통해 실행되는 것을 특징으로 한다.And the formation of the first electrode layer is performed by an inkjet method.

또한 상기 유전체응의 형성단계는 강유전 무기물과 강유전 유기물을 혼합하여 혼합용액을 형성하는 단계와, 상기 혼합용액을 잉크젯법을 통해 제1 전극층상에 도포하는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The dielectric forming step may include forming a mixed solution by mixing the ferroelectric inorganic material and the ferroelectric organic material, and applying the mixed solution to the first electrode layer through an inkjet method.

본 발명의 제9 관점에 따른 태양전지의 제조방법은 태양전지의 제조방법에 있어서, 하부 기판을 준비하는 단계와, 상기 기판상에 제1 전극층을 형성하는 단계 및, 상기 제1 전극층상에 유전체층을 형성하는 단계를 포함하는 하부 구조체 형성단계와, 상부 기판을 준비하는 단계와, 상기 상부 기판상에 제2 전극층을 형성하는 단계 및, 상기 제2 전극층상에 염료가 흡착되는 다공질층을 형성하는 단계를 포함하는 상부 구조체 형성단계 및, 상기 하부 구조체와 상부 구조체를 결합함과 더불어 그 사이 공극에 전해질을 주입하여 전해질층을 형성하는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solar cell, comprising the steps of: preparing a lower substrate; forming a first electrode layer on the substrate; Forming an upper substrate, forming a second electrode layer on the upper substrate, and forming a porous layer on the second electrode layer to absorb the dye Forming an upper layer structure including the lower structure and the upper structure, and injecting an electrolyte into the gap between the lower structure and the upper structure to form an electrolyte layer.

또한 상기 기판이 종이이고, 상기 제1 전극층의 형성은 진공증착법을 통해 실행되는 것을 특징으로 한다.And the substrate is paper, and the first electrode layer is formed by a vacuum deposition method.

또한 상기 제1 전극층의 형성은 잉크젯법을 통해 실행되는 것을 특징으로 한다.And the formation of the first electrode layer is performed by an inkjet method.

또한 상기 유전체응의 형성단계는 강유전 무기물과 강유전 유기물을 혼합하여 혼합용액을 형성하는 단계와, 상기 혼합용액을 잉크젯법을 통해 제1 전극층상에 도포하는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The dielectric forming step may include forming a mixed solution by mixing the ferroelectric inorganic material and the ferroelectric organic material, and applying the mixed solution to the first electrode layer through an inkjet method.

상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 태양전지로부터 출력되는 전류가 항상 안정적으로 유지된다.According to the present invention having the above-described configuration, the current output from the solar cell is always stably maintained.

도 1은 본 발명의 기본 개념을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지의 구성을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지의 구성을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양전지의 구성을 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 태양전지의 구성을 나타낸 단면도.
Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a diagram for explaining a basic concept of the present invention. Fig.
2 is a sectional view showing a configuration of a solar cell according to a first embodiment of the present invention;
3 is a sectional view showing a configuration of a solar cell according to a second embodiment of the present invention.
4 is a sectional view showing a configuration of a solar cell according to a third embodiment of the present invention;
5 is a sectional view showing a configuration of a solar cell according to a fourth embodiment of the present invention;

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 단, 이하에서 설명하는 실시예는 본 발명의 하나의 바람직한 구현예를 나타낸 것으로서, 이러한 실시예의 예시는 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below represent one preferred embodiment of the present invention, and examples of such embodiments are not intended to limit the scope of the present invention. The present invention can be variously modified without departing from the technical idea thereof.

도 1은 본 발명의 기본 개념을 설명하기 위한 태양전지의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a solar cell for explaining the basic concept of the present invention.

도 1에서 참조번호 10은 기판이다. 이 기판(10)상에는 전류 축적수단(20)이 구비되고, 전류 축적수단(20)의 상측에는 태양전지(30)가 구비된다. 상기 전류 축적수단(20)은 태양전지(30)에서 생성된 전류를 축적하기 위한 것이다. 또한 상기 태양전지(30)로서는 실리콘, 화합물, CIGS, 염료감응형, 유기물 태양전지 등 현재 사용가능한 어떠한 형태의 태양전지가 사용될 수 있다.1, reference numeral 10 denotes a substrate. A current accumulating means 20 is provided on the substrate 10 and a solar cell 30 is provided on the upper side of the current accumulating means 20. [ The current accumulating means 20 is for accumulating the current generated in the solar cell 30. The solar cell 30 may be any type of currently available solar cell such as silicon, compound, CIGS, dye-sensitized solar cell, organic solar cell, or the like.

상기 구조에서는 태양전지(30)에서 생성된 전류가 전류 축적수단(20)에 저장됨과 더불어 외부 부하로 제공된다. 그리고 외부 부하의 전류 사용량 또는 태양전지(30)의 전류 생성량에 따라 전류 축적수단(20)이 충방전됨으로써 태양전지(30)로부터 외부로 제공되는 전류가 안정적으로 유지된다.In the above structure, the current generated in the solar cell 30 is stored in the current accumulating means 20 and provided as an external load. The current stored in the solar cell 30 is stably maintained by charging and discharging the current accumulating means 20 in accordance with the current usage of the external load or the current generation amount of the solar cell 30.

도 2는 도 1에 나타낸 구성을 실현한 본 발명의 제1 실시에에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 단면도이다. 또한 도 2에서 도 1과 대응되는 부분에는 동일한 참조번호가 부가되어 있다.2 is a cross-sectional view showing a structure of a solar cell according to a first embodiment of the present invention, which realizes the structure shown in Fig. In Fig. 2, parts corresponding to those in Fig. 1 are denoted by the same reference numerals.

도 2에서 전류 축적수단(20)은 하부 전극층(21)과 유전체층(22) 및 상부 전극층(23)을 구비하는 캐패시터로 구성된다.2, the current storing means 20 is composed of a capacitor including a lower electrode layer 21, a dielectric layer 22, and an upper electrode layer 23. [

도 2에서 기판(10)으로서는 일반적인 Si, Ge 웨이퍼나 유리, 또는 유연성을 갖는 플라스틱 등의 유기물로 구성될 수 있다.In Fig. 2, the substrate 10 may be made of an organic material such as general Si, Ge wafer, glass, or plastic having flexibility.

이때 이용가능한 유기물로서는 예컨대 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트(PC), 폴리에테르설폰(PES), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌(PE), 에틸렌 공중합체, 폴리프로필렌(PP), 프로필렌 공중합체, 폴리(4-메틸-1-펜텐)(TPX), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리아세탈(POM), 폴리페닐렌옥사이드(PPO), 폴리설폰(PSF), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리염화비닐리덴(PVDC), 폴리초산비닐(PVAC), 폴리비닐알콜(PVAL), 폴리비닐아세탈, 폴리스티렌(PS), AS수지, ABS수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 불소수지, 페놀수지(PF), 멜라민수지(MF), 우레아수지(UF), 불포화폴리에스테르(UP), 에폭시수지(EP), 디알릴프탈레이트수지(DAP), 폴리우레탄(PUR), 폴리아미드(PA), 실리콘수지(SI) 또는 이것들의 혼합물 및 화합물을 이용할 수 있다.Examples of organic materials usable herein include polyimide (PI), polycarbonate (PC), polyether sulfone (PES), polyether ether ketone (PEEK), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (TP), polyarylate (PAR), polyacetal (POM), polyvinylidene chloride (PVC), polyethylene (PE), ethylene copolymer, polypropylene ), Polyphenylene oxide (PPO), polysulfone (PSF), polyphenylene sulfide (PPS), polyvinylidene chloride (PVDC), polyvinyl acetate (PVAC), polyvinyl alcohol (PVAL) (PS), an AS resin, an ABS resin, a polymethyl methacrylate (PMMA), a fluororesin, a phenol resin (PF), a melamine resin (MF), a urea resin (UF), an unsaturated polyester (EP), diallyl phthalate resin (DAP), polyurethane (PUR), polyamide (PA), silicone resin (SI) Water can be used.

또한, 상기 기판(10)으로는 종이나, 종이를 포함하는 재질, 예컨대 파릴렌(Parylene) 등의 코딩재가 도포된 종이나 실리콘 등의 내열성 재료를 코팅하거나 침투시킨 종이를 사용할 수 있다. The substrate 10 may be paper or paper coated with a coating material such as parylene or paper coated with heat resistant material such as silicon or the like.

상기 기판(10)상에는 주지된 방법을 통해 하부 전극층(21)이 형성된다. 하부 전극층(21)으로서는 금, 은, 알루미늄, 플라티늄, 인듐주석화합물(ITO), 스트론튬티타네이트화합물(SrTiO3)이나, 그 밖의 전도성 금속 산화물과 이것들의 합금 및 화합물, 또는 전도성 중합체를 기재로 하는 예컨대 폴리아닐린, 폴리(3, 4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리스티렌술포네이트(PEDOT:PSS) 등의 혼합물이나 화합물 또는 다층물 등의 재질이 이용될 수 있다.A lower electrode layer 21 is formed on the substrate 10 by a well-known method. The lower electrode layer 21 is preferably made of at least one selected from the group consisting of gold, silver, aluminum, platinum, indium tin compound (ITO), strontium titanate compound (SrTiO 3 ), other conductive metal oxides and their alloys and compounds or conductive polymers A mixture or compound such as polyaniline, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonate (PEDOT: PSS), or a material such as a multilayered material may be used.

이어, 상기 하부 전극층(21)상에 유전체층(3)이 형성된다. 이때 유전체층(3)으로서는 바람직하게 강유전 물질이 상용될 수 있다. 강유전 물질로서는 산화물 강유전체, BMF(BaMgF4) 등의 불화물 강유전체, 강유전체 반도체 등의 무기물 강유전체와, 고분자 강유전체 등의 유기물 강유전체가 사용될 수 있다.Next, a dielectric layer 3 is formed on the lower electrode layer 21. At this time, as the dielectric layer 3, a ferroelectric material can be preferably used. As the ferroelectric substance, an oxide ferroelectric, a fluoride ferroelectric such as BMF (BaMgF 4 ), an inorganic ferroelectric such as a ferroelectric semiconductor, and an organic ferroelectric such as a polymer ferroelectric can be used.

상기 산화물 강유전체로서는 예컨대 PZT(PbZrxTi1-xO3), BaTiO3, PbTiO3 등의 페로브스카이트(Perovskite) 강유전체, LiNbO3, LiTaO3 등의 수도 일메나이트(Pseudo-ilmenite) 강유전체, PbNb3O6, Ba2NaNb5O15 등의 텅스텐-청동(TB) 강유전체, SBT(SrBi2Ta2O9), BLT((Bi,La)4Ti3O12), Bi4Ti3O12 등의 비스무스 층구조의 강유전체 및 La2Ti2O7 등의 파이로클로어(Pyrochlore) 강유전체와 이들 강유전체의 고용체(固溶體)를 비롯하여 Y, Er, Ho, Tm, Yb, Lu 등의 희토류 원소(R)를 포함하는 RMnO3과 PGO(Pb5Ge3O11), BFO(BiFeO3) 등이 있다.Examples of the oxide ferroelectric material include perovskite ferroelectrics such as PZT (PbZr x Ti 1-x O 3 ), BaTiO 3 and PbTiO 3 , pseudo-ilmenite ferroelectrics such as LiNbO 3 and LiTaO 3 , SBT (SrBi 2 Ta 2 O 9 ), BLT ((Bi, La) 4 Ti 3 O 12 ) such as PbNb 3 O 6 and Ba 2 NaNb 5 O 15 , Bi 4 Ti 3 O Pyro, such as ferroelectric and La 2 Ti 2 O 7 of the bismuth layer structure, such as claws 12 uh (Pyrochlore), such as ferroelectric and including a solid solution (固溶體) of these ferroelectric Y, Er, Ho, Tm, Yb, Lu And RMnO 3 , PGO (Pb 5 Ge 3 O 11 ), and BFO (BiFeO 3 ), which contain rare earth element (R).

또한, 상기 강유전체 반도체로서는 CdZnTe, CdZnS, CdZnSe, CdMnS, CdFeS, CdMnSe 및 CdFeSe 등의 2-6족 화합물이 있다.Examples of the ferroelectric semiconductor include CdZnTe, CdZnS, CdZnSe, CdMnS, CdFeS, CdMnSe, and CdFeSe.

또한, 상기 고분자 강유전체로서는 예컨대 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF)나, 이 PVDF를 포함하는 중합체, 공중합체, 또는 삼원공중합체가 포함되고, 그 밖에 홀수의 나일론, 시아노중합체 및 이들의 중합체나 공중합체 등이 포함된다.Examples of the polymeric ferroelectric material include polyvinylidene fluoride (PVDF), a polymer, a copolymer or a terpolymer containing the PVDF, and an odd number of nylon, a cyano polymer, Coalescence and so on.

또한, 상기 강유전 물질로서는 강유전 무기물과 유기물을 혼합물, 강유전 무기물과 강유전 유기물의 혼합물, 강유전 무기물의 고용체와 유기물의 혼합물, 강유전 무기물의 고용체와 강유전 유기물의 혼합물, 강유전 무기물과 강유전 무기물 또는 유기물의 혼합물에 예컨대 Fe 등의 금속, 실리사이드, 또는 실리케이트가 혼합된 혼합물을 사용할 수 있다.The ferroelectric substance may be a mixture of a ferroelectric inorganic material and an organic material, a mixture of a ferroelectric inorganic material and a ferroelectric organic material, a mixture of a solid solution and an organic material of a ferroelectric inorganic material, a mixture of a ferroelectric inorganic material and a solid solution ferroelectric material, A mixture of a metal such as Fe, a silicide, or a silicate may be used.

또한, 바람직하게는 상기 강유전 물질로서 예컨대 PZT 등의 강유전 무기물에 Fe 등의 금속이 혼합된 혼합물을 사용할 수 있다.Further, it is preferable to use, as the ferroelectric substance, a mixture in which a metal such as Fe is mixed with a ferroelectric inorganic substance such as PZT.

상기 강유전 무기물에 혼합되는 유기물로서는 일반적인 모노머(monomer), 올리고머(oligomer), 폴리머(polymer), 코폴리머(copolymer), 바람직하게는 유전율이 높은 유기물 재료가 사용될 수 있다.The organic material mixed with the ferroelectric inorganic material may be a general monomer, an oligomer, a polymer, or a copolymer, preferably an organic material having a high dielectric constant.

유전율이 높은 유기물로서는 예컨대 PVP(polyvinyl pyrrolidone), PC(poly carbonate), PVC(polyvinyl chloride), PS(polystyrene), 에폭시(epoxy), PMMA(polymethyl methacrylate), PI(polyimide), PE(polyehylene), PVA(polyvinyl alcohol), 나일론 66(polyhezamethylene adipamide), PEKK(polytherketoneketone) 등이 있다.Examples of organic materials having a high dielectric constant include polyvinyl pyrrolidone (PVP), polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), epoxy, polymethyl methacrylate (PMMA), polyimide Polyvinyl alcohol (PVA), polyhexamethylene adipamide (66), and polyketone ketone (PEKK).

또한,강유전 물기물에 혼합되는 유기물로서는 불화 파라-자일렌(fluorinated para-xylene), 플루오로폴리아릴에테르(fluoropolyarylether), 불화 폴리이미드(fluorinated polyimide), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리(α-메틸 스티렌)(poly(α-methyl styrene)), 폴리(α-비닐나프탈렌)(poly(α-vinylnaphthalene)), 폴리(비닐톨루엔)(poly(vinyltoluene)), 폴리에틸렌(polyethylene), 시스-폴리부타디엔(cis-polybutadiene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리이소프렌(polyisoprene), 폴리(4-메틸-1-펜텐)(poly(4-methyl-1-pentene)), 폴리(테트라플루오로에틸렌)(poly(tetrafluoroethylene)), 폴리(클로로트리플루오로에틸렌)(poly(chlorotrifluoroethylene), 폴리(2-메틸-1,3-부타디엔)(poly(2-methyl-1,3-butadiene)), 폴리(p-크실릴렌)(poly(p-xylylene)), 폴리(α-α-α'-α'-테트라플루오로-p-크실릴렌)(poly(α-α-α'-α'-tetrafluoro-p-xylylene)), 폴리[1,1-(2-메틸 프로판)비스(4-페닐)카보네이트](poly[1,1-(2-methyl propane)bis(4-phenyl)carbonate]), 폴리(시클로헥실 메타크릴레이트)(poly(cyclohexyl methacrylate)), 폴리(클로로스티렌)(poly(chlorostyrene)), 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르)(poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether)), 폴리이소부틸렌(polyisobutylene), 폴리(비닐 시클로헥산)(poly(vinyl cyclohexane)), 폴리(아릴렌 에테르)(poly(arylene ether)) 및 폴리페닐렌(polyphenylene) 등의 비극성 유기물이나, 폴리(에틸렌/테트라플루오로에틸렌)(poly(ethylene/tetrafluoroethylene)), 폴리(에틸렌/클로로트리플루오로에틸렌)(poly(ethylene/chlorotrifluoroethylene)), 불화 에틸렌/프로필렌 코폴리머(fluorinated ethylene/propylene copolymer), 폴리스티렌-코-α-메틸 스티렌(polystyrene-co-α-methyl styrene), 에틸렌/에틸 아크릴레이트 코폴리머(ethylene/ethyl acrylate copolymer), 폴리(스티렌/10%부타디엔)(poly(styrene/10%butadiene), 폴리(스티렌/15%부타디엔)(poly(styrene/15%butadiene), 폴리(스티렌/2,4-디메틸스티렌)(poly(styrene/2,4-dimethylstyrene), Cytop, Teflon AF, 폴리프로필렌-코-1-부텐(polypropylene-co-1-butene) 등의 저유전율 코폴리머 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic material to be mixed with the ferroelectric water include fluorinated para-xylene, fluoropolyarylether, fluorinated polyimide, polystyrene, poly (? -Methylstyrene poly (? -methyl styrene), poly (? -vinylnaphthalene), poly (vinyltoluene), polyethylene, cis-polybutadiene polybutylene, polypropylene, polyisoprene, poly (4-methyl-1-pentene), poly (tetrafluoroethylene) ), Poly (chlorotrifluoroethylene), poly (2-methyl-1,3-butadiene), poly (p-xylylene) Poly (p-xylylene), poly (α-α'-α'-tetrafluoro-p-xylylene) xylylene), poly [1,1- (2-methylpropane) bis (4- (2-methyl propane) bis (4-phenyl) carbonate], poly (cyclohexyl methacrylate), poly (cyclohexyl methacrylate) chlorostyrene), poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether), polyisobutylene, poly (vinylcyclohexyl) Non-polar organic materials such as poly (vinyl cyclohexane), poly (arylene ether) and polyphenylene, poly (ethylene / tetrafluoroethylene) tetrafluoroethylene), poly (ethylene / chlorotrifluoroethylene), fluorinated ethylene / propylene copolymer, polystyrene-co-alpha-methylstyrene copolymer, α-methyl styrene, ethylene / ethyl acrylate copolymer, poly (styrene / 10% butadiene), poly (styrene / (Styrene / 15% butadiene), poly (styrene / 2,4-dimethylstyrene), Cytop, Teflon AF, polypropylene- And low-permittivity copolymers such as polypropylene-co-1-butene may be used.

그리고, 그 밖에 폴리아센(polyacene), 폴리페닐렌(polyphenylene), 폴리(페닐렌 비닐렌) (poly(phenylene vinylene)), 폴리플루오렌(polyfluorene)과 같은 공액 탄화수소 폴리머, 및 그러한 공액 탄화수소의 올리고머; 안트라센(anthracene), 테트라센(tetracene), 크리센(chrysene), 펜타센(pentacene), 피렌(pyrene), 페릴렌(perylene), 코로넨(coronene)과 같은 축합 방향족 탄화수소 (condensed aromatic hydrocarbons); p-쿼터페닐(p-quaterphenyl)(p-4P), p-퀸쿼페닐(p-quinquephenyl)(p-5P), p-섹시페닐(p-sexiphenyl)(p-6P)과 같은 올리고머성 파라 치환 페닐렌 (oligomeric para substituted phenylenes); 폴리(3-치환 티오펜) (poly(3-substituted thiophene)), 폴리(3,4-이치환 티오펜) (poly(3,4-bisubstituted thiophene)), 폴리벤조티오펜 (polybenzothiophene)), 폴리이소티아나프텐 (polyisothianaphthene), 폴리(N-치환 피롤) (poly(N-substituted pyrrole)), 폴리(3-치환 피롤) (poly(3-substituted pyrrole)), 폴리(3,4-이치환 피롤) (poly(3,4-bisubstituted pyrrole)), 폴리퓨란(polyfuran), 폴리피리딘(polypyridine), 폴리-1,3,4-옥사디아졸 (poly-1,3,4-oxadiazoles), 폴리이소티아나프텐(polyisothianaphthene), 폴리(N-치환 아닐린) (poly(N-substituted aniline)), 폴리(2-치환 아닐린) (poly(2-substituted aniline)), 폴리(3-치환 아닐린) (poly(3-substituted aniline)), 폴리(2,3-치환 아닐린) (poly(2,3-bisubstituted aniline)), 폴리아줄렌 (polyazulene), 폴리피렌 (polypyrene)과 같은 공액 헤테로고리형 폴리머; 피라졸린 화합물 (pyrazoline compounds); 폴리셀레노펜 (polyselenophene); 폴리벤조퓨란 (polybenzofuran); 폴리인돌 (polyindole); 폴리피리다진 (polypyridazine); 벤지딘 화합물 (benzidine compounds); 스틸벤 화합물 (stilbene compounds); 트리아진 (triazines); 치환된 메탈로- 또는 메탈-프리 포르핀 (substituted metallo- or metal-free porphines), 프탈로시아닌 (phthalocyanines), 플루오로프탈로시아닌 (fluorophthalocyanines), 나프탈로시아닌 (naphthalocyanines) 또는 플루오로나프탈로시아닌 (fluoronaphthalocyanines); C60 및 C70 풀러렌(fullerenes); N,N'-디알킬, 치환된 디알킬, 디아릴 또는 치환된 디아릴-1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실릭 디이미드 (N,N'-dialkyl, substituted dialkyl, diaryl or substituted diaryl-1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic diimide) 및 불화 유도체; N,N'-디알킬, 치환된 디알킬, 디아릴 또는 치환된 디아릴 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실릭 디이미드 (N,N'-dialkyl, substituted dialkyl, diaryl or substituted diaryl 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic diimide); 배쏘페난쓰롤린 (bathophenanthroline); 디페노퀴논 (diphenoquinones); 1,3,4-옥사디아졸 (1,3,4-oxadiazoles); 11,11,12,12-테트라시아노나프토-2,6-퀴노디메탄 (11,11,12,12-tetracyanonaptho-2,6-quinodimethane); α,α'-비스(디티에노[3,2-b2',3'-d]티오펜) (α,α'-bis(dithieno[3,2-b2',3'-d]thiophene)); 2,8-디알킬, 치환된 디알킬, 디아릴 또는 치환된 디아릴 안트라디티오펜 (2,8-dialkyl, substituted dialkyl, diaryl or substituted diaryl anthradithiophene); 2,2'-비벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜 (2,2'-bibenzo[1,2-b:4,5-b']dithiophene) 등의 유기 반-전도성(semi-conducting) 재료나 이들의 화합물, 올리고머 및 화합물 유도체 등이 사용될 수 있다.In addition, other conjugated hydrocarbon polymers such as polyacene, polyphenylene, poly (phenylene vinylene), and polyfluorene, and oligomers of such conjugated hydrocarbons ; Condensed aromatic hydrocarbons such as anthracene, tetracene, chrysene, pentacene, pyrene, perylene, and coronene; oligomeric para-substitution such as p-quaterphenyl (p-4P), p-quinquephenyl (p-5P), p-sexiphenyl Oligomeric para substituted phenylenes; Poly (3-substituted thiophene), poly (3,4-bisubstituted thiophene), polybenzothiophene), poly But are not limited to, polyisothianaphthene, poly (N-substituted pyrrole), poly (3-substituted pyrrole), poly (3,4- poly (3,4-bisubstituted pyrrole), polyfuran, polypyridine, poly-1,3,4-oxadiazoles, Poly (2-substituted aniline), poly (3-substituted aniline) (poly (N-substituted aniline) (3-substituted aniline), poly (2,3-bisubstituted aniline), polyazulene, polypyrene, and the like; Pyrazoline compounds; Polyselenophene; Polybenzofuran; Polyindole; Polypyridazine; Benzidine compounds; Stilbene compounds; Triazines; Substituted metal-or-metal-free porphines, phthalocyanines, fluorophthalocyanines, naphthalocyanines or fluoronaphthalocyanines; C 60 and C 70 fullerenes; N, N'-dialkyl, substituted dialkyl, diaryl or substituted diaryl-1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic diimide (N, diaryl-1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic diimide) and fluorinated derivatives thereof; N, N'-dialkyl, substituted dialkyl, diaryl or substituted diaryl 3,4,9,10-perylene tetracarboxylic diimide (N, N'-dialkyl, substituted dialkyl, diaryl or substituted diaryl 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic diimide); Bathophenanthroline; Diphenoquinones; 1,3,4-oxadiazoles; 11,11,12,12-tetracyanonaptho-2,6-quinodimethane; α, α'-bis (dithieno [3,2-b2 ', 3'-d] thiophene) ); Dialkyl, substituted dialkyl, diaryl or substituted diaryl anthradithiophene); a substituted or unsubstituted dialkyl, substituted or unsubstituted dialkyl; Bibenzo [1,2-b: 4,5-b '] dithiophene) and the like, Semi-conducting materials, compounds thereof, oligomers and compound derivatives, and the like can be used.

상기 유전체층(22)의 상측에는 상부 전극층(23)이 형성된다. 상부 전극층(23)으로서는 예컨대 금, 은, 알루미늄, 플라티늄, 인듐주석화합물(ITO), 스트론튬티타네이트화합물(SrTiO3)이나, 그 밖의 전도성 금속 산화물과 이것들의 합금 및 화합물, 또는 전도성 중합체를 기재로 하는 예컨대 폴리아닐린, 폴리(3, 4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리스티렌술포네이트(PEDOT:PSS) 등의 혼합물이나 화합물 또는 다층물 등의 재질이 이용될 수 있다.An upper electrode layer 23 is formed on the dielectric layer 22. The upper electrode layer 23 may be formed of, for example, gold, silver, aluminum, platinum, indium tin compounds (ITO), strontium titanate compounds (SrTiO 3 ), other conductive metal oxides and their alloys and compounds or conductive polymers A mixture or compound such as polyaniline, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonate (PEDOT: PSS), or a material such as a multilayered material may be used.

상기 상부 전극층(23)의 상측에는 절연층(40)이 형성되고, 이 절연층(40)의 상측에는 태양전지(30)가 구비된다. 태양전지(30)는 주지된 바와 같이 하부 전극층(31)과 광전변환층(32) 및 상부 전극층(33)을 구비하여 구성된다.An insulating layer 40 is formed on the upper electrode layer 23 and a solar cell 30 is provided on the insulating layer 40. The solar cell 30 includes a lower electrode layer 31, a photoelectric conversion layer 32, and an upper electrode layer 33 as is well known.

이때 도면에 구체적으로 나타내지는 않았으나 상기 상부 전극층(33)은 캐패시터(20)의 상부 전극층(23)과 전기적으로 결합되고, 하부 전극층(31)은 캐패시터(20)의 하부 전극층(23)과 전기적으로 결합된다. 이러한 전기적인 결합은 도전성 라인을 이용하여 외부적으로 이루어지는 것도 바람직하다.The upper electrode layer 33 is electrically coupled to the upper electrode layer 23 of the capacitor 20 and the lower electrode layer 31 is electrically coupled to the lower electrode layer 23 of the capacitor 20, . It is also preferable that such electrical coupling is made externally using a conductive line.

또한 여기서 상기 상부 전극층(33)와 캐패시터(20)의 하부 전극층(21)을 전기적으로 결합하고, 하부 전극층(33)을 캐패시터(20)의 상부 전극층(23)과 전기적으로 결합하는 것도 바람직하게 실시할 수 있다.It is also preferable that the upper electrode layer 33 and the lower electrode layer 21 of the capacitor 20 are electrically coupled and the lower electrode layer 33 is electrically coupled to the upper electrode layer 23 of the capacitor 20 can do.

상기 구조에서는 태양전지(30)와 캐패시터(20)가 병렬로 결합되어 구성된다. 따라서 태양전지(30)에서 생성된 전류가 하부에 형성된 캐패시터(20)에 충전되고, 이와 같이 충전된 전류는 태양전지(30)에서 생성된 전류와 함께 외부 부하로 공그보되게 된다. 따라서 태양전지(30)로부터 출력되는 전류가 항상 안정적으로 유지될 수 있게 된다.In this structure, the solar cell 30 and the capacitor 20 are connected in parallel. Accordingly, the current generated in the solar cell 30 is charged in the capacitor 20 formed at the lower part, and the current thus charged is supplied to the external load along with the current generated in the solar cell 30. Therefore, the current output from the solar cell 30 can be maintained stably at all times.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a solar cell according to a second embodiment of the present invention.

도 3에 있어서는 도 2에서 절연층(40)을 제거하고, 태양전지(30)의 하부 전극층(31)을 캐패시터(20)의 상부 전극층으로 함께 사용하도록 된 것이다.3, the insulating layer 40 is removed in FIG. 2, and the lower electrode layer 31 of the solar cell 30 is used together with the upper electrode layer of the capacitor 20.

또한 도 3에 있어서는 태양전지(30)의 상부 전극층(33)이 캐패시터(20)의 하부 전극층(21)과 전기적으로 결합될 것이다. 그리고 그 밖의 부분은 도 2와 실질적으로 동일하므로 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.3, the upper electrode layer 33 of the solar cell 30 may be electrically coupled to the lower electrode layer 21 of the capacitor 20. The other parts are substantially the same as those in FIG. 2, and therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating the structure of a solar cell according to a third embodiment of the present invention.

본 실시예에서는 기판(10)의 상측에 태양전지(30)를 구성하고, 기판(10)의 하측에 전류축적수단, 즉 캐패시터(20)를 구성한 것이다. 그리고 그 밖의 부분은 도 2와 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.In this embodiment, the solar cell 30 is formed on the upper side of the substrate 10, and the current accumulating means, that is, the capacitor 20 is formed on the lower side of the substrate 10. Since the other parts are substantially the same as those in FIG. 2, a detailed description thereof will be omitted.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 단면도이다. 또한 도 5는 본 발명을 염료감응형 태양전지에 적용한 경우를 나타낸 것이다.5 is a cross-sectional view illustrating a structure of a solar cell according to a fourth embodiment of the present invention. 5 shows a case where the present invention is applied to a dye-sensitized solar cell.

도 5에 있어서, 참조번호 51은 기판이다. 이 기판(51)으로서는 Si, Ge 웨이퍼나 유리, 유연성을 갖는 플라스틱 등의 유기물 또는 종이가 사용될 수 있다.In Fig. 5, reference numeral 51 denotes a substrate. As the substrate 51, an organic material such as Si, Ge wafer, glass, flexible plastic, or paper may be used.

상기 기판(51)상에는 도전성 무기물이나 도전성 무기물과 도전성 유기물의 혼합물로 구성되는 하부 전극층(52)이 형성된다. 상기 하부 전극층(52)의 상측에는 전류축적층으로서 유전체, 바람직하게는 강유전 물질로 구성되는 유전체층(53)이 형성된다.On the substrate 51, a lower electrode layer 52 composed of a conductive inorganic material or a mixture of a conductive inorganic material and a conductive organic material is formed. On the upper side of the lower electrode layer 52, a dielectric layer 53 composed of a dielectric material, preferably a ferroelectric material, is formed as a current accumulation layer.

상기 유전체층(53)상에는 통상적인 염료감응형 태양전지와 마찬가지로 전해질층(54)과 염료가 흡착되는 다공질층(55) 및 상부 전극층(56)이 형성된다. 또한 도면에 구체적으로 나타내지는 않았으나, 상기 상부 전극층(56)의 상측에 예컨대 강화 유리 등으로 구성되는 상부 기판이 구비된다.On the dielectric layer 53, a porous layer 55 and an upper electrode layer 56 are formed on which an electrolyte layer 54 and a dye are adsorbed, as in a conventional dye-sensitized solar cell. Although not shown specifically in the drawing, an upper substrate made of, for example, tempered glass is provided on the upper electrode layer 56.

또한 상기 유전체층(53)과 전해질층(54)의 사이에는 예컨대 백금 등으로 이루어지는 도전체층이 구비될 수 있다.A conductive layer made of, for example, platinum may be provided between the dielectric layer 53 and the electrolyte layer 54.

본 실시예에 있어서는 외부로부터 태양광이 입사되면, 다공질층(55)에 흡착되어 있는 염료가 여기되면서 전자가 방출된다. 만일 태양전지가 외부 부하와 연결된 경우에는 이와 같이 생성된 전자가 상부 전극층(56)을 통해 부하로 전달된다. 그러나 태양전지가 외부 부하와 연결되지 않은 경우에는 염료에서 생성된 전자는 전해질층(54)을 통해 유전체층(53)에 전달되어 유전체층(53)에 축적된다. 물론 이와 같이 유전체층(53)에 축적된 전자는 이후 전해질층(54)을 통해 염료에 제공된다.In this embodiment, when sunlight is incident from the outside, electrons are emitted while the dye adsorbed on the porous layer 55 is excited. If the solar cell is connected to an external load, the generated electrons are transferred to the load through the upper electrode layer 56. However, when the solar cell is not connected to an external load, electrons generated in the dye are transferred to the dielectric layer 53 through the electrolyte layer 54 and accumulated in the dielectric layer 53. Of course, the electrons accumulated in the dielectric layer 53 as such are then supplied to the dye through the electrolyte layer 54.

또한 본 실시예에 따른 태양전지를 제조하는 경우에는 우선 기판(51)과 하부 전극층(52) 및 유전체층(53)으로 구성되는 하부 구조체를 형성함과 더불어, 통상적인 방법을 통해 다공질층(55)과 상부 전극층(56)으로 구성되는 상부 구조체를 형성하고, 이후 상기 하부 구조체와 상부 구조체를 결합하면서 그 사이 공극에 전해질을 주입하여 완성하게 된다.When the solar cell according to the present embodiment is manufactured, a lower structure including the substrate 51, the lower electrode layer 52, and the dielectric layer 53 is first formed, and the porous layer 55 is formed by a conventional method. And the upper electrode layer 56. Then, the lower structure and the upper structure are combined with each other while injecting the electrolyte into the gap between the lower structure and the upper structure.

이상으로 본 발명에 따른 실시예를 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.The embodiments according to the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the technical spirit of the present invention.

예를 들어, 상술한 실시예에 있어서는 전류축적수단으로서 캐패시터를 예로 들어 설명하였으나, 전자를 충전 및 방전할 수 있는 어떠한 구조의 것도 전류축적수단으로서 사용하는 것이 가능하다.For example, although the capacitor is described as an example of the current storing means in the above-described embodiment, any structure capable of charging and discharging electrons can be used as the current storing means.

10: 기판, 20: 전류축적수단,
30: 태양전지.
10: substrate, 20: current accumulating means,
30: Solar cell.

Claims (45)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 기판과,
상기 기판상에 형성되는 제1 전극층,
상기 제1 전극층상에 형성되는 유전체층,
상기 유전체층상에 형성되는 전해질층,
상기 전해질층상에 형성됨과 더불어 염료가 흡착되는 다공질층,
상기 다공질층상에 형성되는 제2 전극층을 구비하여 구성되며,
상기 기판은 종이이며,
상기 제1전극층의 형성은 진공증착법 또는 잉크젯법을 통해 실행되고,
상기 유전체층은 페로브스카이트(Perovskite) 강유전체, 수도 일메나이트(Pseudo-ilmenite), 텅스텐-청동(TB) 강유전체, 비스무스 층구조의 강유전체, 파이로클로어(Pyrochlore) 강유전체 및 희토류 원소(R)를 포함하는 RMnO3과 PGO(Pb5Ge3O11), BFO(BiFeO3) 인 것을 특징으로 하는 태양전지.
A substrate;
A first electrode layer formed on the substrate,
A dielectric layer formed on the first electrode layer,
An electrolyte layer formed on the dielectric layer,
A porous layer formed on the electrolyte layer and adsorbing the dye,
And a second electrode layer formed on the porous layer,
The substrate is paper,
The first electrode layer may be formed by a vacuum deposition method or an inkjet method,
The dielectric layer may be formed of a perovskite ferroelectric, a pseudo-ilmenite, a tungsten-bronze (TB) ferroelectric, a ferroelectric of a bismuth layer structure, a pyrochlore ferroelectric and a rare earth element (R) Wherein the photovoltaic cell is made of a material selected from the group consisting of MgO, PGO (Pb5Ge3O11) and BFO (BiFeO3).
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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