KR20070075185A - Paste composition for forming semiconductive electrode and preparation method of semiconductive electrode using the same - Google Patents

Paste composition for forming semiconductive electrode and preparation method of semiconductive electrode using the same Download PDF

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KR20070075185A
KR20070075185A KR1020060003654A KR20060003654A KR20070075185A KR 20070075185 A KR20070075185 A KR 20070075185A KR 1020060003654 A KR1020060003654 A KR 1020060003654A KR 20060003654 A KR20060003654 A KR 20060003654A KR 20070075185 A KR20070075185 A KR 20070075185A
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남정규
정원철
박상철
박영준
손병희
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Abstract

A paste composition for forming a semiconductor electrode is provided to enable fabrication of a semiconductor electrode in which electrons flow well and the absorption quantity of dye is high by including a conductive binder and dye that are electrochemically commercial and by performing a low-temperature sintering process at a temperature of 80~200 °C. A paste composition for forming a semiconductor electrode includes metal oxide powder, dye, a conductive binder and a solvent. The paste composition can include metal oxide powder of 20~50 weight percent, dye of 0.1~10 weight percent with respect to the metal oxide powder, a conductive binder of 1~10 weight percent, and a solvent of the rest. The conductive binder can be selected from a group of PVDF(polyvinylidene fluoride), thiophene, PVA(polyvinyl alcohol), PEG(polyethylene glycol) and PTFE(polytetrafluoroethylene).

Description

반도체 전극 형성용 페이스트 조성물 및 이를 이용한 반도체 전극의 제조방법{Paste composition for forming semiconductive electrode and preparation method of semiconductive electrode using the same}Paste composition for forming semiconductive electrode and preparation method of semiconductive electrode using the same

본 발명은 반도체 전극 형성용 페이스트 조성물 및 이를 이용한 반도체 전극의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기화학적으로 상용성이 있는 전도성 바인더 및 염료를 포함하여 저온 소성 공정이 가능하고 염료의 흡착량을 증가시킬 수 있으며 염료에서 생성된 전자의 흐름 또한 원활하게 유도할 수 있는 반도체 전극 형성용 페이스트 조성물, 이를 이용한 반도체 전극의 제조방법, 그로부터 제조되는 반도체 전극 및 이를 포함하는 태양 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a paste composition for forming a semiconductor electrode and a method for manufacturing a semiconductor electrode using the same. More specifically, it is possible to perform a low-temperature firing process including an electrochemically compatible conductive binder and a dye and to increase the adsorption amount of the dye. The present invention relates to a paste composition for forming a semiconductor electrode that can increase and smoothly induce a flow of electrons generated from a dye, a method of manufacturing a semiconductor electrode using the same, a semiconductor electrode manufactured therefrom, and a solar cell including the same.

염료감응 태양 전지는 가시광선을 흡수하여 전자-홀 쌍(electron-hole pair)을 생성할 수 있는 감광성 염료 분자 및 생성된 전자를 전달하는 전이 금속 산화물을 주된 구성 재료로 하는 광전기화학적 태양 전지이다.Dye-sensitized solar cells are photoelectrochemical solar cells whose main constituent materials are photosensitive dye molecules capable of absorbing visible light to produce electron-hole pairs and transition metal oxides that deliver the generated electrons.

이러한 염료감응 태양 전지는 반도체 전극, 전해질 및 대향 전극을 포함하는 구조로 이루어지며, 상기 반도체 전극은 다시 전도성 투명 기판 및 금속 산화물과 염료를 포함하는 광흡수층으로 이루어진다.The dye-sensitized solar cell has a structure including a semiconductor electrode, an electrolyte, and a counter electrode, and the semiconductor electrode is formed of a conductive transparent substrate and a light absorbing layer including a metal oxide and a dye.

상기 반도체 전극은 일반적으로 기판 상에 금속 산화물 막을 형성한 후 상기 막 표면에 염료를 흡착시켜 형성된다. 구체적으로는 투명 기판 상에 금속 산화물의 페이스트 조성물을 도포하여 350℃ 내지 500℃에서의 소성 공정을 통해 금속 산화물 막으로 형성한 후, 상기 막을 염료가 용해되어 있는 용액에 일정 시간 동안 함침시켜, 상기 막 표면에 염료가 흡착되도록 함으로써 형성된다.The semiconductor electrode is generally formed by forming a metal oxide film on a substrate and then adsorbing a dye on the surface of the film. Specifically, the paste composition of the metal oxide is applied on a transparent substrate to form a metal oxide film through a baking process at 350 ° C. to 500 ° C., and the film is impregnated with a solution in which the dye is dissolved for a predetermined time. It is formed by allowing dye to adsorb on the surface of the film.

상기에서 금속 산화물의 소성 공정이 350℃ 내지 500℃의 고온에서 수행되는 이유는 페이스트 조성물을 구성하는 기존의 바인더 성분이 350℃ 이상에서 열처리를 해야만 제거가 가능하기 때문인데, 소성 공정 후 막 중에 잔존하게 되는 바인더는 전기화학적으로 절연체의 역할을 하여 염료에서 생성되는 전자의 흐름을 방해하게 된다.The reason why the firing process of the metal oxide is performed at a high temperature of 350 ° C. to 500 ° C. is because the existing binder component constituting the paste composition can be removed only by heat treatment at 350 ° C. or higher. The binder is electrochemically acting as an insulator, thereby preventing the flow of electrons generated in the dye.

이러한 이유로 종래의 반도체 전극의 제조공정은 350℃ 내지 500℃에서의 고온 소성을 요구하게 되며, 따라서 최근 주목받고 있는 플렉서블한 플라스틱 기판 등에는 적용하기 어려운 문제점이 있다.For this reason, the manufacturing process of the conventional semiconductor electrode requires high-temperature firing at 350 ° C to 500 ° C, and therefore, there is a problem that it is difficult to apply to a flexible plastic substrate, which is recently attracting attention.

이와 관련하여 일본공개특허 제2002-93475호는 TiO2 미립자를 폴리에틸렌 글리콜을 포함한 액에 분산시켜 페이스트 조성물을 제조한 다음 이를 패턴 상에 도포하고 예비 건조한 후 100 내지 350℃에서 소성하여 염료감응 태양전지 셀을 제조하는 내용에 대해 개시하고 있다.In this regard, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-93475 discloses a dye-sensitized solar cell by dispersing TiO 2 fine particles in a liquid containing polyethylene glycol to prepare a paste composition, then applying it onto a pattern, and preliminarily drying and baking at 100 to 350 ° C. Disclosed is a content for producing a cell.

그러나 상기의 공개특허는 종래와 같이 기판 상에 금속 산화물 막을 형성한 후 상기 막 상태에서 염료를 흡착시켜 반도체 전극을 제조하기 때문에, 금속 산화 물 입자의 전체 표면적을 활용하지 못하여 그에 대한 염료의 흡착량이 빛의 광학적 횡단면(optical cross-section)에 비해 매우 작다는 문제점이 있으며, 100 내지 350℃의 비교적 고온에서 소성 공정을 진행하여 여전히 플렉서블한 기판에 적용하기에는 곤란하다는 문제점이 있다.However, since the disclosed patent forms a metal oxide film on a substrate as in the prior art, a dye is adsorbed in the film state to produce a semiconductor electrode, and thus the amount of dye adsorbed to the metal oxide particles cannot be utilized. Compared to the optical cross-section of the light (light) is very small, there is a problem that it is difficult to apply to the still flexible substrate by performing the firing process at a relatively high temperature of 100 to 350 ℃.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전기화학적으로 안정한 전도성 바인더 및 염료를 포함하여 저온 소성 공정을 통해 염료의 흡착량이 증가된 반도체 전극을 제조할 수 있는 페이스트 조성물을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention including an electrochemically stable conductive binder and dye paste capable of manufacturing a semiconductor electrode with an increased amount of dye adsorption through a low-temperature baking process It is to provide a composition.

본 발명의 다른 목적은 상기 페이스트 조성물을 이용하여 염료의 흡착량이 높으면서 전자의 흐름 또한 원활한 반도체 전극을 간단하고 저렴하게 제조할 수 있는 반도체 전극의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor electrode which can easily and inexpensively manufacture a semiconductor electrode having a high adsorption amount of dye and a smooth flow of electrons using the paste composition.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조방법에 의해 제조되어 향상된 제조공정성 및 광전변환 효율을 나타내는 반도체 전극 및 이를 포함하는 태양 전지를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a semiconductor electrode manufactured by the above manufacturing method and showing improved manufacturing processability and photoelectric conversion efficiency, and a solar cell including the same.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은 금속 산화물 분말; 염료; 전도성 바인더; 및 용매를 포함하는 반도체 전극 형성용 페이스트 조성물에 관계한다.One aspect of the present invention for achieving the above object is a metal oxide powder; dyes; Conductive binders; And a paste composition for forming a semiconductor electrode comprising a solvent.

본 발명의 다른 양상은 전도성 물질이 코팅되어 있는 투명 기판 상에 본 발 명에 따른 페이스트 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 도포된 조성물을 80 내지 200℃의 온도에서 30분 내지 5시간 동안 저온 소성하여 광흡수층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 전극의 제조방법에 관계한다.Another aspect of the invention comprises the steps of applying a paste composition according to the present invention on a transparent substrate coated with a conductive material; And baking the applied composition at a low temperature for 30 minutes to 5 hours at a temperature of 80 to 200 ° C. to form a light absorption layer.

본 발명의 또 다른 양상은 상기 방법에 의해 제조된 반도체 전극에 관계한다.Another aspect of the invention relates to a semiconductor electrode produced by the method.

본 발명의 또 다른 양상은 상기 본 발명에 따른 반도체 전극; 전해질층; 및 대향 전극을 구비하는 염료감응 태양 전지에 관계한다.Another aspect of the invention is a semiconductor electrode according to the present invention; An electrolyte layer; And a dye-sensitized solar cell having a counter electrode.

이하에서 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 금속 산화물 분말; 염료; 전도성 바인더; 및 용매를 포함하는 반도체 전극 형성용 페이스트 조성물을 제공한다.The present invention is a metal oxide powder; dyes; Conductive binders; And it provides a paste composition for forming a semiconductor electrode comprising a solvent.

본 발명의 반도체 전극 형성용 페이스트 조성물은 바인더 성분으로 전기화학적으로 상용성이 있는 전도성 바인더를 포함한다. 상기 본 발명의 전도성 바인더는 200℃ 이하의 저온 소성 공정 후 막 중에 잔존하는 바인더로서, 기존의 바인더가 전기화학적으로 절연체의 역할을 하여 염료에서 생성된 전자의 흐름을 방해하는 것과 달리, 전기화학적으로 안정하여 오히려 전자의 흐름을 원활히 유도하는 작용을 한다. 따라서 본 발명의 페이스트 조성물은 200℃ 이하의 저온에서 소성 공정을 수행할 수 있으며, 그로 인해 플라스틱 등의 플렉서블한 기판에도 제한 없이 적용 가능한 이점이 있다.The paste composition for forming a semiconductor electrode of the present invention includes a conductive binder which is electrochemically compatible as a binder component. The conductive binder of the present invention is a binder remaining in the film after a low temperature baking process of 200 ° C. or lower, and unlike the conventional binder that acts as an insulator and prevents the flow of electrons generated in the dye, it is electrochemically It is stable, rather it induces a smooth flow of electrons. Therefore, the paste composition of the present invention can perform a firing process at a low temperature of 200 ° C. or less, and thus there is an advantage that it can be applied to a flexible substrate such as plastic without limitation.

나아가 본 발명의 페이스트 조성물은 금속 산화물 분말과 함께 염료를 포함 한다. 종래의 염료감응 태양 전지는 반도체 전극을 형성함에 있어서, 먼저 기판 상에 금속 산화물 막을 형성한 후 상기 막 상태에서 염료를 흡착시키기 때문에, 금속 산화물 입자의 전체 표면적을 활용하지 못하여 그에 대한 염료의 흡착량이 빛의 광학적 횡단면(optical cross-section)의 1/10에 불과하다는 문제점이 있었다. 이에 본 발명에서는 반도체 전극의 형성을 위한 페이스트 조성물의 제조시, 염료를 미리 슬러리 분산 단계에서 첨가함으로써, 금속 산화물 입자의 표면 전체에 대하여 염료가 고르게 흡착될 수 있도록 한 것이다.The paste composition of the present invention further comprises a dye together with the metal oxide powder. In the conventional dye-sensitized solar cell, since the metal oxide film is first formed on the substrate and then the dye is adsorbed in the film state, the dye-sensitized solar cell does not utilize the entire surface area of the metal oxide particles, and thus the amount of dye adsorption to the dye electrode. There was a problem that only 1/10 of the optical cross-section of the light. Therefore, in the present invention, when the paste composition for forming the semiconductor electrode is prepared, the dye is added in advance in the slurry dispersion step, so that the dye can be evenly adsorbed onto the entire surface of the metal oxide particles.

이러한 본 발명의 페이스트 조성물은 금속 산화물 분말 20 내지 50 중량%; 상기 분말에 대해 0.1 내지 10 중량%의 염료; 전도성 바인더 1 내지 10 중량%; 및 잔량으로서 용매를 포함한다.Such paste composition of the present invention is 20 to 50% by weight of the metal oxide powder; 0.1 to 10% by weight of the dye, based on the powder; 1 to 10 wt% conductive binder; And a solvent as a residual amount.

상기에서, 염료의 사용량이 금속 산화물 분말에 대해 0.1 중량% 미만으로 사용되는 경우에는, 목적하는 염료의 흡착량 증가 및 상기 염료의 충분한 빛 흡수로 인한 여기 전자의 금속 산화물 전도대로의 주입 효과 등을 달성할 수 없고, 반대로 염료의 사용량이 10 중량%를 초과하는 경우에는 TiO2 표면에 흡착하고 남는 잉여의 염료가 전자의 흐름을 방해하여 소자의 효율을 감소시킬 수 있다. In the above, when the amount of the dye used is less than 0.1% by weight relative to the metal oxide powder, the effect of the injection of the excitation electrons into the metal oxide conduction band due to the increase in the adsorption amount of the desired dye and the sufficient light absorption of the dye, etc. On the contrary, when the amount of dye used exceeds 10% by weight, excess dye adsorbed on the TiO 2 surface may interfere with the flow of electrons, thereby reducing the efficiency of the device.

또한, 전도성 바인더가 1 중량% 미만으로 사용되는 경우에는, 바인더 본래의 접착 효과 및 전자의 흐름을 원활화할 수 있는 효과를 달성할 수 없으며, 반대로 10 중량%를 초과하는 경우에는, 빛의 투과를 방해하여 빛에너지와 염료의 상호작용을 감소시켜 효율저하를 가져올 수 있다. In addition, when the conductive binder is used in less than 1% by weight, it is impossible to achieve the inherent adhesion effect of the binder and the effect of facilitating the flow of electrons. This can reduce the interaction between the light energy and the dye, leading to a decrease in efficiency.

본 발명의 전도성 바인더로는 200℃ 이하에서의 저온 소성 후 잔존하는 바인더 중에 전기화학적으로 안정하면서 전도성을 유도할 수 있는 바인더를 사용할 수 있다. 구체적으로는 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF), 사이오펜(thiophene), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등을 예로 들 수 있으며, 그 중에서도 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF)를 사용하는 것이 가장 바람직하다.As the conductive binder of the present invention, a binder capable of inducing conductivity while being electrochemically stable in a binder remaining after low temperature baking at 200 ° C. or lower may be used. Specific examples include polyvinylidene fluoride (PVDF), thiophene, polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene glycol (PEG), polytetrafluoroethylene (PTFE), and the like. It is most preferred to use leaden fluoride (PVDF).

폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF)는 일반적으로 리튬 2차 전지의 양극에 사용되는 바인더로, 접착력이 우수하고 전기화학적으로 안정하여 충방전이 계속되어도 반응을 하지 않을 뿐 아니라 용매에 잘 용해되며 혼합시 분산도에서 장점이 있어서 상기한 본 발명의 바인더 조건을 충분히 만족시킨다.Polyvinylidene fluoride (PVDF) is a binder generally used for the positive electrode of lithium secondary batteries. It is excellent in adhesive strength and electrochemically stable, so it does not react even when charging and discharging continues. There is an advantage in the degree of dispersion to fully satisfy the binder conditions of the present invention described above.

상기 바인더를 용해시키기 위한 용매로서는 종래 당해 기술 분야에서 사용되는 통상의 유기 용매 또는 물 등을 제한 없이 사용할 수 있는데, 바람직하게는 상기 전도성 바인더를 잘 용해시킬 수 있으면서 휘발이 잘 되고 페이스트의 점도를 적절히 조절할 수 있는 것이 좋다. 구체적으로는 헥산(hexane), 헵탄 (heptane) 등의 지방족계 탄화수소 용매(aliphatic hydrocarbon solvent); 피리딘(pyridine), 퀴놀린(quinoline), 아니솔(anisol), 메시틸렌 (mesitylene), 자일렌(xylene)을 포함하는 방향족계 탄화수소 용매(aromatic hydrocarbon solvent); 메틸 이소부틸 케톤(methyl isobutyl ketone), N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone; NMP), 1-메틸-2-피롤리디논(1-methyl-2-pyrrolidinone), 시클로헥산온(cyclohexanone), 아세톤(acetone)을 포함하는 케톤계 용매(ketone-based solvent); 테트라히드로퓨 란(tetrahydrofuran), 이소프로필 에테르(isopropyl ether)를 포함하는 에테르계 용매(ether-based solvent); 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), 부틸 알코올(butyl alcohol), t-부탄올(t-butanol)을 포함하는 알코올계 용매(alcohol-based solvent); 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide), 디메틸포름아미드 (dimethylformamide)를 포함하는 아미드계 용매; 실리콘계 용매 (silicon-based solvent); 아세토니트릴(acetronitril)을 포함하는 니트릴계 용매; 물; 및 상기 용매들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으며, 이들을 단독 또는 2가지 이상 혼합하여 사용할 수 있다.As the solvent for dissolving the binder, conventional organic solvents or water, which are conventionally used in the art, can be used without limitation. Preferably, the conductive binder can be dissolved well while the volatilization is good and the viscosity of the paste can be properly adjusted. It is good to be able to adjust. Specifically, aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane and heptane; Aromatic hydrocarbon solvents including pyridine, quinoline, anisol, mesitylene and xylene; Methyl isobutyl ketone, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 1-methyl-2-pyrrolidinone (1-methyl-2-pyrrolidinone), Ketone-based solvents including cyclohexanone and acetone; Ether-based solvents including tetrahydrofuran and isopropyl ether; Alcohol-based solvents including isopropyl alcohol, butyl alcohol and t-butanol; Amide solvents including dimethylacetamide and dimethylformamide; Silicon-based solvents; Nitrile solvents including acetonitrile; water; And one or more selected from the group consisting of a mixture of the solvents may be used, these may be used alone or in combination of two or more.

보다 바람직하게는 상기 용매로서 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone; NMP), 아세토니트릴, t-부탄올, 아세톤, 디메틸포름아미드, 이소프로필알콜 및 에틸 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone; NMP)을 사용할 수 있다. More preferably, the solvent comprises N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), acetonitrile, t-butanol, acetone, dimethylformamide, isopropyl alcohol and ethyl acetate. One or more kinds selected from may be used, and most preferably, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) may be used.

본 발명의 페이스트 조성물에 사용되는 금속 산화물 분말로는 티타늄 산화물, 니오븀 산화물, 하프늄 산화물, 인듐 산화물, 주석 산화물 및 아연 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 이들을 단독 또는 두 가지 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 티타늄 산화물(TiO2)을 사용할 수 있다.As the metal oxide powder used in the paste composition of the present invention, one or more selected from the group consisting of titanium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, indium oxide, tin oxide and zinc oxide may be used, and these may be used alone or in combination of two or more thereof. Can be used. Preferably, titanium oxide (TiO 2 ) may be used.

또한 이와 같은 금속 산화물은 표면에 흡착된 염료가 보다 많은 빛을 흡수하 고 전해질층과의 흡착 정도를 향상시키기 위하여 표면적을 크게 하는 것이 바람직하므로, 양자점, 나노점, 나노튜브, 나노와이어, 나노벨트 또는 나노입자로 이루어진 나노물질인 것이 바람직하다. 이러한 금속 산화물의 입경 크기는 5 내지 400 nm 범위인 것이 바람직하다.In addition, such metal oxides preferably have a large surface area in order to absorb more light from the dye adsorbed on the surface and to improve the degree of adsorption with the electrolyte layer. Thus, quantum dots, nano dots, nanotubes, nanowires, and nanobelts Or nanomaterials consisting of nanoparticles. The particle size of such metal oxides is preferably in the range of 5 to 400 nm.

본 발명의 페이스트 조성물에 사용되는 염료로는 태양 전지 분야에서 일반적으로 사용되는 것이라면 아무 제한 없이 사용할 수 있으나, 루테늄 착물이 바람직하다. 그렇지만 전하 분리기능을 갖고 감응 작용을 나타내는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 루테늄 착물 이외에도 예를 들어 로다민 B, 로즈벤갈, 에오신, 에리스로신 등의 크산틴계 색소; 퀴노시아닌, 크립토시아닌 등의 시아닌계 색소; 페노사프라닌, 카프리블루, 티오신, 메틸렌블루 등의 염기성 염료; 클로로필, 아연 포르피린, 마그네슘 포르피린 등의 포르피린계 화합물; 기타 아조 색소; 프탈로시아닌 화합물; Ru 트리스비피리딜 등의 착화합물; 안트라퀴논계 색소; 다환 퀴논계 색소 등을 들 수 있으며, 이들을 단독 또는 두가지 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 루테늄 착물로서는 RuL2(SCN)2, RuL2(H2O)2, RuL3, RuL2 등을 사용할 수 있다(식 중 L은 2,2'-비피리딜-4,4'-디카르복실레이트 등을 나타낸다).The dye used in the paste composition of the present invention can be used without limitation as long as it is generally used in the field of solar cells, but ruthenium complex is preferable. However, as long as it has a charge separation function and exhibits a sensitive action, it is not particularly limited, and in addition to ruthenium complexes, for example, xanthine-based pigments such as rhodamine B, rosebengal, eosin, and erythrosin; Cyanine-based pigments such as quinocyanine and cryptocyanine; Basic dyes such as phenosafranin, capriblue, thiosine, and methylene blue; Porphyrin-based compounds such as chlorophyll, zinc porphyrin, and magnesium porphyrin; Other azo pigments; Phthalocyanine compounds; Complex compounds such as Ru trisbipyridyl; Anthraquinone pigments; And polycyclic quinone dyes. These may be used alone or in combination of two or more thereof. As the ruthenium complex, RuL 2 (SCN) 2 , RuL 2 (H 2 O) 2 , RuL 3 , RuL 2, etc. may be used (wherein L is 2,2′-bipyridyl-4,4′-dica). Carboxylate and the like).

나아가 본 발명의 반도체 전극 형성용 페이스트 조성물에는 조성물의 물성을 해하지 않는 범위 내에서 가소화제, 레벨링제, 평활제, 제포제(antifoamer) 등 1종 이상의 기타 첨가제가 0.1 내지 5 중량% 범위 내에서 추가로 첨가될 수 있다.Furthermore, at least one other additive such as a plasticizer, leveling agent, leveling agent, antifoamer and the like is added to the semiconductor composition for forming a semiconductor electrode in the range of 0.1 to 5% by weight within the range that does not impair the physical properties of the composition. Can be added.

상기 가소화제, 레벨링제, 평활제, 제포제 등의 기타 첨가제로는 각각 기존 의 페이스트 조성물에 통상적으로 사용되는 것과 동일 또는 유사한 것을 사용할 수 있다.Other additives such as the plasticizer, the leveling agent, the leveling agent, and the defoamer may be the same or similar to those conventionally used in the conventional paste composition.

본 발명의 페이스트 조성물은 금속 산화물 분말 및 염료를 1차 용매에 용해시켜 슬러리 분산 용액을 제조한 다음, 상기 슬러리 분산 용액에 전도성 바인더와 2차 용매와의 혼합 용액을 투입하여 균일하게 혼합시킴으로써 제조될 수 있다. 즉, 슬러리 분산 상태에서 염료를 금속 산화물 입자에 먼저 흡착시킨 후 전도성 바인더를 첨가하여 페이스트를 제조한다. 이 때, 상기 1차 용매와 2차 용매로는 상술한 통상의 용매를 각각 제한 없이 사용할 수 있으며, 서로 동일하거나 또는 다른 용매를 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 1차 용매 및 2차 용매로 둘 다 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)를 사용하는 것이 좋다.The paste composition of the present invention may be prepared by dissolving a metal oxide powder and a dye in a primary solvent to prepare a slurry dispersion solution, and then adding a mixed solution of a conductive binder and a secondary solvent to the slurry dispersion solution to uniformly mix the same. Can be. That is, the paste is prepared by first adsorbing the dye to the metal oxide particles in a slurry dispersed state and then adding a conductive binder. In this case, as the primary solvent and the secondary solvent, the above-described conventional solvents may be used without limitation, and the same or different solvents may be used. Preferably, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) is used as both the primary solvent and the secondary solvent.

한편 본 발명은 상기의 페이스트 조성물을 이용하여 반도체 전극을 제조하는 새로운 방법을 제공한다.Meanwhile, the present invention provides a new method for manufacturing a semiconductor electrode using the paste composition.

구체적으로 본 발명은,Specifically, the present invention,

전도성 물질이 코팅되어 있는 투명 기판 상에 본 발명의 페이스트 조성물을 도포하는 단계; 및Applying the paste composition of the present invention onto a transparent substrate coated with a conductive material; And

상기 도포된 조성물을 80 내지 200℃의 온도에서 30분 내지 5시간 동안 저온 소성하여 광흡수층을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 전극의 제조방법을 제공한다.It provides a method for manufacturing a semiconductor electrode comprising the step of forming a light absorption layer by low-temperature baking the applied composition at a temperature of 80 to 200 ℃ for 30 minutes to 5 hours.

본 발명에 의한 반도체 전극의 제조방법은, 저온 소성 후 막 중에 잔존하는 바인더로서 전기화학적으로 안정하여 염료에서 생성된 전자의 흐름을 방해하지 않는 전도성 바인더를 이용하여 수행된다. 따라서, 본 발명의 제조방법에 따르면 80 내지 200℃에서의 저온 소성 공정으로도 별 문제없이 반도체 전극의 제조가 가능한 바, 유리 기판, 실리카 기판 뿐만 아니라 플라스틱 등의 플렉서블한 기판 등 다양한 소재의 기판에 용이하게 적용할 수 있는 장점이 있다.The method for manufacturing a semiconductor electrode according to the present invention is carried out using a conductive binder which is electrochemically stable as a binder remaining in the film after low temperature firing and does not disturb the flow of electrons generated in the dye. Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, the semiconductor electrode can be manufactured without any problem even at low temperature firing process at 80 to 200 ° C., as well as glass substrates and silica substrates, as well as substrates of various materials such as flexible substrates such as plastics. There is an advantage that can be easily applied.

또한 본 발명의 반도체 전극의 제조방법은 염료 및 금속 산화물을 동시에 포함하는 페이스트 조성물을 이용하여 수행된다. 그 결과, 금속 산화물 입자의 표면 전체에 대하여 염료의 흡착량을 증가시켜 빛의 흡수량을 최대한 높일 수 있으며, 금속 산화물층을 형성한 후 상기 산화물층 표면에 염료를 흡착시키는 공정을 별도로 진행시킬 필요가 없어 제조공정 면에서 경제적이다.In addition, the method of manufacturing a semiconductor electrode of the present invention is carried out using a paste composition containing a dye and a metal oxide at the same time. As a result, by increasing the adsorption amount of the dye to the entire surface of the metal oxide particles, it is possible to increase the absorption of light as much as possible, and after forming a metal oxide layer, it is necessary to proceed separately to adsorb the dye on the surface of the oxide layer It is economical in terms of manufacturing process.

이러한 본 발명의 반도체 전극의 제조방법을 적용할 수 있는 상기 기판으로는 투명성을 갖고 있는 것이면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 구체적으로는 유리 기판, 실리카 기판, 플라스틱 기판 등을 사용할 수 있다.As the substrate to which the method for manufacturing a semiconductor electrode of the present invention can be applied, any substrate can be used without particular limitation, and specifically, a glass substrate, a silica substrate, a plastic substrate, or the like can be used.

상기 기판 상에 코팅되는 전도성 물질로는 인듐틴 옥사이드(ITO), 플로린 도핑된 틴 옥사이드(FTO), ZnO-Ga2O3, ZnO-Al2O3, SnO2-Sb2O3 등을 예로 들 수 있으며, 그 코팅 방법으로는 스프레잉, 스핀 코팅, 딥핑, 프린팅, 닥터블레이딩, 스퍼터링 등의 일반적인 코팅 방법을 사용할 수 있다.Examples of the conductive material coated on the substrate include indium tin oxide (ITO), florin doped tin oxide (FTO), ZnO-Ga 2 O 3 , ZnO-Al 2 O 3 , SnO 2 -Sb 2 O 3 , and the like. The coating method may be a general coating method such as spraying, spin coating, dipping, printing, doctor blading, sputtering.

또한 상기 페이스트 조성물의 도포 방법으로는 일반적인 도포 방법, 예를 들어 테이프 캐스팅(닥터 블레이딩), 스크린 프린팅, 스핀 코팅, 딥핑 등을 이용할 수 있다. In addition, a general coating method such as tape casting (doctor blading), screen printing, spin coating, dipping, and the like may be used as a method of applying the paste composition.

상기 투명 기판 상에 도포된 조성물은 통상의 방법에 따라 건조된 후 80 내지 200℃의 온도에서 30분 내지 5시간 동안 저온 소성하여 광흡수층을 형성할 수 있는데, 바람직하게는 약 90 내지 150℃에서 1시간 내지 3시간 동안 소성될 수 있다. 80℃ 미만의 온도에서 소성 공정을 수행하는 경우에는, 유기용매가 완전히 제거되지 않아 바인더와 기판과의 접착성이 저하되어 전류가 전극으로 흐르지 않을 가능성이 있고, 200℃ 초과의 온도에서 소성 공정을 수행하는 경우에는, 플렉서블 기판의 적용상 어려움이 있으며, 제조비용 면에서 경제적인 효과를 수득할 수 없고, 염료의 열에 의한 손상으로 인해 소자의 효율 저하를 가져올 수 있는 문제점이 있다.The composition applied on the transparent substrate may be dried according to a conventional method and then calcined at a low temperature for 30 minutes to 5 hours at a temperature of 80 to 200 ° C. to form a light absorbing layer, preferably at about 90 to 150 ° C. It may be calcined for 1 to 3 hours. When the firing step is performed at a temperature below 80 ° C., the organic solvent may not be completely removed, and thus the adhesiveness between the binder and the substrate may be deteriorated and current may not flow to the electrode, and the firing step may be performed at a temperature above 200 ° C. In the case of performing, there is a difficulty in applying the flexible substrate, economical effects cannot be obtained in terms of manufacturing cost, and there is a problem in that the efficiency of the device may be lowered due to damage due to heat of the dye.

한편, 상기 광흡수층은 표면적을 증가시켜 전해질층과의 흡착 정도를 향상시키기 위해 그 표면을 평면 구조 또는 요철 구조로 형성할 수 있다. 상기 요철 구조로는 계단 형상, 침상, 메쉬 형상, 스카 형상 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the light absorption layer may be formed in a planar structure or uneven structure to increase the surface area to improve the degree of adsorption with the electrolyte layer. The concave-convex structure may include a step shape, a needle shape, a mesh shape, a ska shape, and the like, but is not limited thereto.

또한, 상기 광흡수층은 단층으로 형성할 수도 있으나, 광의 투과도를 개선하기 위하여, 입자 크기가 다른 두 종류의 금속 산화물을 포함하는 두 개의 페이스트 조성물을 이용하여 이층으로 형성할 수도 있다. 바람직하게는 5 내지50nm 크기의 금속 산화물을 포함하는 페이스트 조성물을 10 내지 20㎛ 두께로, 100 내지 400nm 크기의 금속 산화물을 포함하는 페이스트 조성물을 3 내지 5㎛ 두께로 적층하여 이층 구조로 형성한다.In addition, the light absorption layer may be formed as a single layer, but in order to improve light transmittance, it may be formed as a two layer using two paste compositions containing two kinds of metal oxides having different particle sizes. Preferably, the paste composition including the metal oxide having a size of 5 to 50 nm is stacked to have a thickness of 10 to 20 μm, and the paste composition containing the metal oxide having a size of 100 to 400 nm to have a thickness of 3 to 5 μm to form a double layer structure.

본 발명은 상술한 제조방법에 의해 제조되는 반도체 전극을 제공한다.The present invention provides a semiconductor electrode manufactured by the above-described manufacturing method.

구체적으로 본 발명의 반도체 전극은, 기판 상에 전도성 물질이 코팅되어 있는 투명 전극; 및 상기 투명 전극 상에 상기 본 발명의 페이스트 조성물을 이용하여 형성된 광흡수층을 포함하는 구조로 이루어진다.Specifically, the semiconductor electrode of the present invention, a transparent electrode coated with a conductive material on the substrate; And a light absorption layer formed on the transparent electrode using the paste composition of the present invention.

상기 본 발명에 따른 반도체 전극은 제조공정성이 뛰어날 뿐 아니라 금속 산화물에 대한 염료의 흡착량도 높고 전자의 흐름 또한 원활하기 때문에 염료감응 태양전지에 사용되는 경우 빛의 흡수량을 증가시켜 광전변환 효율을 향상시킬 수 있다.The semiconductor electrode according to the present invention not only has excellent manufacturing processability but also has a high adsorption amount of dyes to metal oxides and a smooth flow of electrons. Therefore, when used in dye-sensitized solar cells, light absorption is increased to improve photoelectric conversion efficiency. You can.

이러한 본 발명에 따른 반도체 전극을 구비한 염료 감응 태양전지는 반도체 전극, 전해질층 및 대향 전극을 구비한다. The dye-sensitized solar cell including the semiconductor electrode according to the present invention includes a semiconductor electrode, an electrolyte layer, and an opposite electrode.

상기 전해질층은 전해액으로 이루어지고, 예를 들면 요오드의 아세토나이트릴 용액, NMP용액, 3-메톡시프로피오나이트릴 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 홀 전도 기능이 있는 것이라면 어느 것이나 제한 없이 사용할 수 있다. The electrolyte layer is made of an electrolyte solution, for example, an acetonitrile solution of iodine, an NMP solution, 3-methoxypropionitrile, and the like may be used, but is not limited thereto. Can be used.

상기 대향 전극은 도전성 물질이면 어느 것이나 제한 없이 사용가능하나, 절연성의 물질이라도 반도체 전극에 마주보고 있는 측에 도전층이 설치되어 있으면, 이것도 사용 가능하다. 단, 전기화학적으로 안정한 재료를 전극으로서 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 백금, 금, 및 카본 등을 사용하는 것이 바람직하다. The counter electrode can be used without limitation as long as it is a conductive material. If the conductive material is provided on the side facing the semiconductor electrode, this can also be used. However, it is preferable to use an electrochemically stable material as an electrode, and it is preferable to use platinum, gold, carbon, etc. specifically ,.

또한 산화환원의 촉매 효과를 향상시킬 목적으로 반도체 전극과 마주보고 있는 측은 미세구조로 표면적이 증대하고 있는 것이 바람직하며, 예를 들어 백금이면 백금흑 상태로, 카본이면 다공질 상태로 되어 있는 것이 바람직하다. 백금흑 상태는 백금의 양극 산화법, 염화백금산 처리 등에 의해, 또한 다공질 상태의 카본은, 카본 미립자의 소결이나 유기폴리머의 소성 등의 방법에 의해 형성할 수 있다. In order to improve the catalytic effect of the redox, the side facing the semiconductor electrode is preferably in a fine structure, and the surface area thereof is increased. For example, it is preferable that platinum is in a platinum black state and carbon is in a porous state. The platinum black state can be formed by anodic oxidation of platinum, platinum chloride treatment, or the like, and carbon in the porous state can be formed by sintering of carbon fine particles or firing of an organic polymer.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 염료감응 태양전지의 제조방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 종래기술에 알려져 있는 어느 방법이나 제한 없이 사용할 수 있다. The manufacturing method of the dye-sensitized solar cell according to the present invention having such a structure is not particularly limited, and any method known in the art can be used without limitation.

이하 본 발명의 바람직한 구현예를 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명할 것이나, 이러한 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to examples, but these examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the protection scope of the present invention.

[[ 실시예Example 1: 반도체 전극 형성용 페이스트 조성물의 제조] 1: Preparation of Paste Composition for Semiconductor Electrode Formation]

입경 13nm 크기의 TiO2 분말 3.3g, 루테늄 디티오시아네이트 2,2'-비피리딜-4,4'-디카르복실레이트 50 mg을 1차 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 5g에 첨가한 후 30분간 울트라소닉(ultrasonic)으로 교반하여 슬러리 분산 용액을 제조하였다. 별도로 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF) 1.76g을 2차 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 10g에 혼합한 후 교반하여 혼합용액을 준비하였다. 상기 슬러리 분산 용액에 상기 혼합용액 2.53g을 첨가한 후 다시 30분간 교반하여 본 발명에 따른 페이스트 조성물을 수득하였다.3.3 g of TiO 2 powder having a particle diameter of 13 nm and 50 mg of ruthenium dithiocyanate 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylate were used as a primary solvent, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP 5g), followed by stirring for 30 minutes with ultrasonic to prepare a slurry dispersion solution. Separately, 1.76 g of polyvinylidene fluoride (PVDF) was mixed with 10 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a secondary solvent, followed by stirring to prepare a mixed solution. 2.53 g of the mixed solution was added to the slurry dispersion solution, followed by stirring for 30 minutes to obtain a paste composition according to the present invention.

[[ 실시예Example 2: 반도체 전극의 제조] 2: Fabrication of Semiconductor Electrodes]

플라스틱 기판 상에 스퍼터를 사용하여 플로린 도핑된 틴 옥사이드(FTO)를 도포하였다. 그 후 상기 실시예 1에서 얻어진 페이스트 조성물을 스크린 프린팅법을 이용하여 도포하고 120℃에서 1시간 동안 소성하여 약 20 ㎛ 두께의 광흡수층을 형성함으로써 본 발명에 따른 반도체 전극을 제조하였다. Florin doped tin oxide (FTO) was applied onto the plastic substrate using a sputter. Thereafter, the paste composition obtained in Example 1 was applied by screen printing and baked at 120 ° C. for 1 hour to form a light absorption layer having a thickness of about 20 μm, thereby manufacturing a semiconductor electrode according to the present invention.

[[ 실시예Example 3: 태양 전지의 제조] 3: manufacture of solar cells]

ITO가 코팅된 전도성 투명 플라스틱 기판 표면 상에 백금을 코팅하여 대향 전극을 제조하였다. 이어서 양극인 대향 전극과 음극으로서 상기 실시예 2에서 얻어진 반도체 전극을 조립하였다. 양 전극을 조립할 경우에는 양극 및 음극에서 전도성 표면이 전지 내부로 오도록 하여 상기 백금층과 상기 광흡수층이 서로 대향하도록 하였다. 이때 양극 및 음극 사이에 SURLYN (Du Pont사 제조)으로 이루어지는 약 40미크론 두께의 고분자를 놓고 약 100 내지 140℃의 가열판 상에서 약 1 내지 3기압으로 상기 두 전극을 밀착시켰다. 열 및 압력에 의하여 상기 고분자가 상기 두 전극의 표면에 밀착되었다. A counter electrode was prepared by coating platinum on the surface of a conductive transparent plastic substrate coated with ITO. Next, the opposite electrode which is an anode and the semiconductor electrode obtained in Example 2 were assembled as a cathode. When assembling the positive electrode, the platinum layer and the light absorbing layer faced each other so that the conductive surface of the positive electrode and the negative electrode was brought into the battery. At this time, between the anode and the cathode was placed about 40 microns thick polymer made of SURLYN (manufactured by Du Pont), the two electrodes were brought into close contact with each other at about 1 to 3 atm on a heating plate of about 100 to 140 ℃. The polymer was in close contact with the surfaces of the two electrodes by heat and pressure.

다음으로 상기 양극의 표면에 형성된 미세 구멍을 통하여 상기 두 전극 사이의 공간에 전해질 용액을 충진하여 본 발명에 따른 염료감응 태양 전지를 완성하였다. 상기 전해질 용액은 0.6M의 1,2-디메틸-3-옥틸-이미다졸륨 아이오다이드 (1,2-디메틸-3-옥틸-이미다졸륨 아이오다이드), 0.2M LiI, 0.04M I2 및 0.2M 4-tert-부틸 피리딘(TBP: 4-tert-부틸피리딘)을 아세토나이트릴에 용해시킨 I3 -/I- 의 전해질 용액을 사용하였다.Next, the electrolyte solution was filled in the space between the two electrodes through the micropores formed on the surface of the anode to complete the dye-sensitized solar cell according to the present invention. The electrolyte solution was 0.6M 1,2-dimethyl-3-octyl-imidazolium iodide (1,2-dimethyl-3-octyl-imidazolium iodide), 0.2M LiI, 0.04MI 2 and It was used as an electrolyte solution of the -: (4-tert- butyl-pyridin-TBP) to which I 3 dissolved in acetonitrile - / I 0.2M 4-tert- butyl-pyridine.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 페이스트 조성물은 전기화학적으로 상용성이 있는 전도성 바인더 및 염료를 포함하여 80 내지 200℃에서의 저온 소성 공정을 통해 염료의 흡착량이 높고 전자의 흐름이 원활한 반도체 전극의 제조가 가능하므로 플렉서블한 플라스틱 기판에도 용이하게 적용할 수 있을 뿐 아니라 그로부터 제조되는 반도체 전극 및 태양 전지의 제조공정성과 광전변환 효율을 크게 향상시키는 이점이 있다.As described above, the paste composition of the present invention includes an electrochemically compatible conductive binder and a dye to prepare a semiconductor electrode having a high adsorption amount of dye and a smooth flow of electrons through a low temperature baking process at 80 to 200 ° C. Since it is possible to easily apply to a flexible plastic substrate, there is an advantage to greatly improve the manufacturing process and photoelectric conversion efficiency of the semiconductor electrode and solar cell manufactured therefrom.

Claims (16)

금속 산화물 분말;Metal oxide powders; 염료;dyes; 전도성 바인더; 및Conductive binders; And 용매를 포함하는 반도체 전극 형성용 페이스트 조성물.A paste composition for forming a semiconductor electrode comprising a solvent. 제 1항에 있어서, 상기 페이스트 조성물이The method of claim 1 wherein the paste composition is 금속 산화물 분말 20 내지 50 중량%;20 to 50 wt% metal oxide powder; 상기 분말에 대해 0. 1 내지 10 중량%의 염료;0.1 to 10 weight percent dye based on the powder; 전도성 바인더 1 내지 10 중량%; 및 1 to 10 wt% conductive binder; And 잔량으로서 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 페이스트 조성물. A paste composition comprising a solvent as a residual amount. 제 1항에 있어서, 상기 전도성 바인더가 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF), 사이오펜(thiophene), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리에틸렌글리콜(PEG) 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 페이스트 조성물.The method of claim 1, wherein the conductive binder is selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride (PVDF), thiophene, polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene glycol (PEG) and polytetrafluoroethylene (PTFE). Paste composition, characterized in that selected. 제 3항에 있어서, 상기 전도성 바인더가 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF)인 것을 특징으로 하는 페이스트 조성물.The paste composition of claim 3, wherein the conductive binder is polyvinylidene fluoride (PVDF). 제 1항에 있어서, 상기 용매가 헥산(hexane), 헵탄 (heptane) 등의 지방족계 탄화수소 용매(aliphatic hydrocarbon solvent); 피리딘(pyridine), 퀴놀린(quinoline), 아니솔(anisol), 메시틸렌 (mesitylene), 자일렌(xylene)을 포함하는 방향족계 탄화수소 용매(aromatic hydrocarbon solvent); 메틸 이소부틸 케톤(methyl isobutyl ketone), N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone; NMP), 1-메틸-2-피롤리디논(1-methyl-2-pyrrolidinone), 시클로헥산온(cyclohexanone), 아세톤(acetone)을 포함하는 케톤계 용매(ketone-based solvent); 테트라히드로퓨란(tetrahydrofuran), 이소프로필 에테르(isopropyl ether)를 포함하는 에테르계 용매(ether-based solvent); 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), 부틸 알코올(butyl alcohol), t-부탄올(t-butanol)을 포함하는 알코올계 용매(alcohol-based solvent); 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide), 디메틸포름아미드 (dimethylformamide)를 포함하는 아미드계 용매; 실리콘계 용매 (silicon-based solvent); 아세토니트릴(acetonitril)을 포함하는 니트릴계 용매; 물; 및 상기 용매들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 페이스트 조성물.The method of claim 1, wherein the solvent is aliphatic hydrocarbon solvent (aliphatic hydrocarbon solvent) such as hexane, heptane; Aromatic hydrocarbon solvents including pyridine, quinoline, anisol, mesitylene and xylene; Methyl isobutyl ketone, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 1-methyl-2-pyrrolidinone (1-methyl-2-pyrrolidinone), Ketone-based solvents including cyclohexanone and acetone; Ether-based solvents including tetrahydrofuran and isopropyl ether; Alcohol-based solvents including isopropyl alcohol, butyl alcohol and t-butanol; Amide solvents including dimethylacetamide and dimethylformamide; Silicon-based solvents; Nitrile solvents including acetonitrile; water; And at least one selected from the group consisting of a mixture of the solvents. 제 5항에 있어서, 상기 용매가 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone; NMP), 아세토니트릴, t-부탄올, 아세톤, 디메틸포름아미드, 이소프로필알콜 및 에틸 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 페이스트 조성물.The method of claim 5, wherein the solvent is N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), acetonitrile, t-butanol, acetone, dimethylformamide, isopropyl alcohol and ethyl acetate Paste composition, characterized in that at least one selected from the group consisting of. 제 6항에 있어서, 상기 용매가 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone; NMP)인 것을 특징으로 하는 페이스트 조성물.7. The paste composition of claim 6, wherein the solvent is N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). 제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물이 티타늄 산화물, 니오븀 산화물, 하프늄 산화물, 인듐 산화물, 주석 산화물 및 아연 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 페이스트 조성물.The paste composition of claim 1, wherein the metal oxide is at least one selected from the group consisting of titanium oxide, niobium oxide, hafnium oxide, indium oxide, tin oxide and zinc oxide. 제 1항에 있어서, 상기 염료가 루테늄 착물; 로다민 B, 로즈벤갈, 에오신, 에리스로신을 포함하는 크산틴계 색소; 퀴노시아닌, 크립토시아닌을 포함하는 시아닌계 색소; 페노사프라닌, 카프리블루, 티오신, 메틸렌블루를 포함하는 염기성 염 료; 클로로필, 아연 포르피린, 마그네슘 포르피린을 포함하는 포르피린계 화합물; 아조 색소; 프탈로시아닌 화합물; Ru 트리스비피리딜을 포함하는 착화합물; 안트라퀴논계 색소; 및 다환 퀴논계 색소를 포함하는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 페이스트 조성물.The method of claim 1, wherein the dye is selected from ruthenium complexes; Xanthine pigments including rhodamine B, rosebengal, eosin, erythrosin; Cyanine-based pigments including quinocyanine and cryptocyanine; Basic dyes, including phenosafranin, capriblue, thiocine, methylene blue; Porphyrin-based compounds including chlorophyll, zinc porphyrin, magnesium porphyrin; Azo pigments; Phthalocyanine compounds; Complexes including Ru trisbipyridyl; Anthraquinone pigments; And at least one member selected from the group containing polycyclic quinone dyes. 제 1항에 있어서, 상기 조성물이 가소화제, 레벨링제, 평활제 및 제포제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 페이스트 조성물.The paste composition of claim 1, wherein the composition further comprises at least one additive selected from the group consisting of plasticizers, leveling agents, leveling agents, and defoamers. 전도성 물질이 코팅되어 있는 투명 기판 상에 제 1항에 따른 페이스트 조성물을 도포하는 단계; 및Applying the paste composition according to claim 1 on a transparent substrate coated with a conductive material; And 상기 도포된 조성물을 80 내지 200℃의 온도에서 30분 내지 5시간 동안 저온 소성하여 광흡수층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 전극의 제조방법.Baking the applied composition at a low temperature for 30 minutes to 5 hours at a temperature of 80 to 200 ° C. to form a light absorption layer. 제 11항에 있어서, 상기 기판이 유리, 플라스틱 또는 실리카 기판인 것을 특징으로 하는 반도체 전극의 제조방법.12. The method of claim 11, wherein the substrate is a glass, plastic, or silica substrate. 제 11항에 있어서, 상기 전도성 물질이 인듐틴 옥사이드(ITO), 플로린 도핑된 틴 옥사이드(FTO), ZnO-Ga2O3, ZnO-Al2O3, 및 SnO2-Sb2O3로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 전극의 제조방법.12. The method of claim 11, wherein the conductive material comprises indium tin oxide (ITO), florin doped tin oxide (FTO), ZnO-Ga 2 O 3 , ZnO-Al 2 O 3 , and SnO 2 -Sb 2 O 3 . A method for producing a semiconductor electrode, characterized in that selected from the group. 제 11항에 있어서, 상기 페이스트 조성물의 도포 방법은 테이프 캐스팅(닥터 블레이딩), 스크린 프린팅, 스핀 코팅 및 딥핑으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 전극의 제조방법.The method of claim 11, wherein the method of applying the paste composition is selected from the group consisting of tape casting (doctor blading), screen printing, spin coating, and dipping. 제 11항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조된 반도체 전극.The semiconductor electrode manufactured by the manufacturing method of any one of Claims 11-14. 제 15항의 반도체 전극;The semiconductor electrode of claim 15; 전해질층; 및An electrolyte layer; And 대향 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양 전지.Dye-sensitized solar cell comprising a counter electrode.
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