KR20080091656A - 염료 감응 태양전지 - Google Patents

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KR20080091656A
KR20080091656A KR1020070034788A KR20070034788A KR20080091656A KR 20080091656 A KR20080091656 A KR 20080091656A KR 1020070034788 A KR1020070034788 A KR 1020070034788A KR 20070034788 A KR20070034788 A KR 20070034788A KR 20080091656 A KR20080091656 A KR 20080091656A
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이희철
정진원
이병기
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 차세대 에너지원으로 주목받고 있는 태양전지 중 특히 염료 감응 태양전지에 관한 것으로서, 염료 감응 태양전지의 산화물 반도체 소재에 나노 와이어 구조 또는 나노 와이어와 나노입자의 복합구조를 적용하여 고효율의 광전에너지 변환율을 갖도록 하는 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
에너지원, 태양전지, 염료감응, 산화물 반도체, 나노 와이어, 나노 입자

Description

염료 감응 태양전지{Dye-sensitized solar cell}
도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 염료 감응 태양전지의 구조(도 1a)와 동작 원리 개념도(도 1b)이다.
도 2는 종래 기술의 일 실시예에 따른 염료 감응 태양전지의 광전자 전달경로를 도식화한 개념도이다.
도 3은 종래 기술의 일 실시예에 따른 염료 감응 태양전지용으로 사용가능한 반도체 산화물의 이론적 전도띠 에너지 및 실험적 전도띠 에너지를 도식화한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 염료 감응 태양전지의 구조와 광전자 전달 경로를 도식화한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 염료 감응 태양전지의 제조방법 중 나노 와이어 및 나노 입자의 형성 공정(도 5a 내지 도 5d)에 대한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료 감응 태양전지의 제조방법을 도시한 흐름도이다.
{도면의 주요부분에 대한 부호의 설명}
101,201,401,501 : 제1전극 102,402 : 제2전극
403,503 : 반도체 산화물의 나노 와이어
404,504 : 반도체 산화물의 나노 입자
본 발명은 차세대 에너지원으로 주목받고 있는 태양전지 중 특히 염료 감응 태양전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 염료 감응 태양전지의 산화물 반도체 소재에 나노 와이어 구조 또는 나노 와이어와 나노입자의 복합구조를 적용하여 고효율의 광전에너지 변환율을 갖도록 하는 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
현재 우리가 사용하고 있는 에너지는 석유와 석탄 및 천연 가스와 같은 화석에너지이며, 이러한 화석에너지는 그 양이 유한하므로 언젠가는 고갈되고 여러 오염물질을 배출하기 때문에 여러 국가에서는 이를 대체하여 사용할 수 있는 대체에너지를 개발하고 있다.
화석에너지를 대체할 수 있는 에너지는 조수 간만의 차를 이용하여 에너지를 얻는 조력, 바람의 힘을 이용하여 에너지를 얻는 풍력, 그리고 땅 속의 열을 이용하는 지열 등이 있으며, 이들 에너지의 근원이 되는 태양에너지가 있다.
이들 여러 대체 에너지를 이용하는 방법은 상당 부분 실용화되고 있으며, 태양에너지를 이용하여 발전 및 난방에 이용하는 것도 그 중 하나이다.
광 흡수층으로 실리콘을 이용하는 태양전지의 종류는, 실리콘 태양전지로서 결정질 기판(wafer)형 태양전지와 박막형(결정질, 비정질) 태양전지로 구분되며, 화합물 반도체 태양전지로서 CdTe나 CIS(CuInSe2) 등 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 박막 태양전지, Ⅲ-Ⅴ족 태양전지 등이 있다.
기타 반도체 접합 태양 전지와는 달리 염료 감응형(Dye-sensitized) 태양 전지가 개발되었는데 이는 광합성 원리를 이용한 고효율의 광전기화학적 태양전지로서 1991년 스위스 Gratzel 그룹에 의해 보고되었다.
이러한 염료 감응형 태양전지는 에너지 변환 효율이 비정질 실리콘 태양 전지에 버금가는 높은 값을 보이며 매우 저렴한 제조 단가로 인하여 연구계 및 산업계의 비상한 관심을 모으고 있다.
도 1은 기존의 염료 감응 태양 전지의 셀 구조 및 작동 원리를 보여주고 있다.
염료 감응 태양 전지의 구조는 도 1a에서 보는 바와 같이 제1전극(101)과 제2전극(102)가 대향된 구조로서 제1전극(101)은 가시 광선 투과 전도성 산화물 전극(transparent conducting oxide, TCO)이며, 제2전극(102)은 태양광의 반대편에 위치하여 Pt와 같은 고반사율의 금속 전극으로 구성된다. 제1전극과 제2전극 사이에 염료가 코팅된 TiO2 같은 반도체 산화물 나노 입자들이 전해질에 존재하는 형태로 이루어져 있다.
도 1b를 참조하면 염료 감응 태양전지의 작동 원리를 알 수 있는데, 표면에 염료 분자가 화학적으로 흡착된 n형 나노 입자 반도체 산화물에 태양 빛(가시광선)이 흡수되면 염료 분자는 전자-홀 쌍을 생성하며 전자(e)는 반도체 산화물의 전도띠(conduction band, CB)로 주입된다.
반도체 산화물 전극으로 주입된 전자는 나노 입자간 계면을 통하여 제1전극인 투명 전도성 산화물 전극으로 전달되어 전류를 발생시키게 된다. 염료 분자에 생성된 홀은 산화/환원용 전해질에 의해 전자를 받아 다시 환원되어 염료 감응 태양 전지 작동 과정이 완성된다.
도 2는 기존의 염료 감응 태양 전지에서의 염료 분자에 의해 생성된 광전자가 전달되는 경로를 도식한 그림이다.
도 2를 참조하면 염료 분자에 의해 생성된 광전자는 나노 입자 반도체로 주입되고, 반도체 계면을 통하여 확산되며 투명 전도성 산화물 전극인 제1전극으로 수집된다.
일반적으로 염료 감응 태양전지에서 제1전극과 이와 대향된 제2전극 모두 투명전극이 사용되지만 에너지 효율을 높이기 위해 태양광이 입사하는 반대쪽 전극인 제2전극은 반사도가 좋은 백금(Pt)이 코팅되어 사용되어 진다.
그러나 이러한 전자이동 경로에 있어서, 투명 전도성 산화물 전극으로 전자가 이동할 때 나노 입자간의 계면에 의한 표면 상태(surface state)에서 전자가 트랩되어 전해질로 흘러가는 재결합 과정에 의한 전자의 손실이 예상되고, 염료 감응형 태양전지의 광전 변환 효율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 염료감응 태양 전지의 반도체 산화물 소재로서 나노와이어 구조 또는 나노와이어/나노입자 복합 구조를 이용하여 나노 와이어의 높은 광전자 수송 효율 및 나노 입자의 높은 광발생 효율을 통한 염료 감응 태양전지의 광효율을 극대화하고자 하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 나노와이어/나노입자 복합 구조의 재료 및 공정을 최적화하여 염료 감응 태양전지의 제조 과정을 최소화 및 간략화하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 염료 감응 태양전지는 반도체 산화물로 구성되고 염료분자가 표면코팅된 나노 와이어를 포함하는 제1전극과, 상기 제1전극과 대향된 제2전극, 및 상기 제1전극 및 제2전극 사이의 공간에 매립된 전해질 용액을 포함한다.
또한 상기 제1전극은 반도체 산화물로 구성되고 염료분자가 표면코팅된 나노 와이어 및 상기 나노 와이어 상에 형성된 나노 입자를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발며의 염료 감응 태양전지의 제조방법은 제1전극 및 제2전극을 마련하는 (a) 단계와, 상기 제1전극 상에 반도체 산화물로 구성된 나노 와이어를 형성하는 (b) 단계, 상기 나노 와이어의 표면에 염료분자를 코팅하는 (c) 단계 및 상기 제1전극과 제2전극을 대향 조립하고 그 공간에 전해질 용액을 주입하는 (d) 단계를 포함한다.
또한 본 발명의 태양전지 제조방법은 상기 (b) 단계 후에 상기 나노 와이어 상에 반도체 산화물로 구성되고 표면에 염료분자가 코팅된 나노 입자가 형성되는 단계를 추가로 더 포함할 수 있다.
또한 나노 와이어 및 나노 입자의 복합구조를 먼저 형성한 후에 이들 나노 와이어와 나노 입자의 표면에 염료분자를 코팅하는 단계를 가질 수 있다.
본 발명의 태양전지 제조방법에서 상기 나노 입자의 형성은 상기 나노 와이어 상에 이온선 또는 입자선을 주사하고 화학기상증착법 또는 졸겔(Sol-Gel)법을 사용하여 형성할 수 있으며, 나노 입자에 비해 먼저 생성되는 상기 나노 와이어는 리소그래피 또는 자기정렬 방식에 의해 패터닝된 씨앗층으로부터 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 나노 와이어 또는 나노 입자는 다공질인 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 상기 나노 와이어의 산화물은 산화아연(ZnO) 또는 이산화주석(SnO2)이고, 나노 입자의 산화물은 이산화티탄(TiO2)이다.
본 발명에서 상기 반도체 산화물은 티탄(Ti)산화물, 주석(Sn)산화물, 나이오븀(Nb)산화물, 지르코늄(Zr)산화물, 텅스텐(W)산화물, 바나듐(V)산화물, 구리(Cu)산화물, 철(Fe)산화물, 납(Pb)산화물, 비스무트(Bi)산화물, 카드뮴(Cd)산화물, 탄탈럼(Ta)산화물, 스트론튬(Sr)산화물, 인듐(In)산화물, 이리듐(Ir)산화물, 란탄(La)산화물, 몰리브덴(Mo)산화물, 마그네슘(Mg)산화물, 알루미늄(Al)산화물, 이트륨(Y)산화물, 스칸듐(Sc)산화물, 사마륨(Sm)산화물, 갈륨(Ga)산화물, 스트론튬티탄(SrTi)산화물, 칼륨탄탈럼(KTa)산화물, 바륨티탄(BaTi)산화물, 철티탄(FeTi)산화 물, 이트륨철(YFe)산화물, 카드뮴철(CdFe)산화물, 납철(PbFe)산화물, 수은니오븀(HgNb)산화물, ZnS, In2S3, CdS, ZrS2, HgS, MoS2, HfS2, Fe2S, PbS로 구성된 그룹에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명에서, 상기 염료분자는 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 유로퓸(Eu), 납(Pb), 이리듐(Ir) 중 어느 하나를 포함하는 금속의 복합체, 및 루테늄(Ru)폴리피리딜 복합체로 구성된 그룹에서 선택된 어느 하나의 물질을 포함할 수 있으며 가시광을 흡수할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제1전극은 투명 플라스틱 기판 또는 글래스 기판 상에 전도성 필름이 코팅된 것을 사용할 수 있으며, 상기 제 2전극은 투명 플라스틱 기판 또는 글래스 기판 상에 제1전도성 필름이 코팅되고, 상기 제1전도성 필름 상에 백금(Pt) 또는 귀금속 물질이 포함된 제2전도성 필름이 코팅된 것을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 와이어 및 나노 입자가 복합된 구 조의 반도체 산화물 소재를 통한 광전자의 이동 경로를 도식한 도면이다.
도 4를 참조하면, 대향된 제1전극(401)과 제2전극(402) 사이에 전해질 용액이 충진되고 제1전극 상에 반도체 산화물 소재로 이루어진 나노 와이어(403)가 형성되며, 상기 나노 와이어 구조 상에 다시 반도체 산화물 소재의 나노 입자(404)가 구성된 구조이다.
나노 와이어 및 나노 입자를 이루는 반도체 산화물은 티탄(Ti)산화물, 주석(Sn)산화물, 나이오븀(Nb)산화물, 지르코늄(Zr)산화물, 텅스텐(W)산화물, 바나듐(V)산화물, 구리(Cu)산화물, 철(Fe)산화물, 납(Pb)산화물, 비스무트(Bi)산화물, 카드뮴(Cd)산화물, 탄탈럼(Ta)산화물, 스트론튬(Sr)산화물, 인듐(In)산화물, 이리듐(Ir)산화물, 란탄(La)산화물, 몰리브덴(Mo)산화물, 마그네슘(Mg)산화물, 알루미늄(Al)산화물, 이트륨(Y)산화물, 스칸듐(Sc)산화물, 사마륨(Sm)산화물, 갈륨(Ga)산화물, 스트론튬티탄(SrTi)산화물, 칼륨탄탈럼(KTa)산화물, 바륨티탄(BaTi)산화물, 철티탄(FeTi)산화물, 이트륨철(YFe)산화물, 카드뮴철(CdFe)산화물, 납철(PbFe)산화물, 수은니오븀(HgNb)산화물, ZnS, In2S3, CdS, ZrS2, HgS, MoS2, HfS2, Fe2S, PbS 등에서 어느 하나 이상의 혼합물일 수 있지만, 바람직하게는 나노 와이어 형성을 위해서는 산화아연(ZnO) 또는 이산화주석(SnO2)이 ㅅ사용되고, 나노 입자의 형성을 위해서는 이산화티탄(TiO2)이 사용될 수 있다. 반드시 이들 산화물에 한정된 것은 아니며 공지의 물질로서 당업자가 용이하게 적용할 수 있는 반도체 산화물의 화합물이면 가능할 것이다.
도 3은 염료 감응 태양전지에 사용될 수 있는 각종 반도체 산화물의 이론적 전도띠 에너지(ECB) 및 실험적 전도띠 에너지(Eft)를 도식한 그래프이다.
특히 염료 감응 태양전지용 전극으로 사용 가능한 산화물의 종류 및 전도띠 에너지 영역은 빗금 친 부분으로 나타내었다. 이들 물질 가운데 가장 높은 효율을 보이는 물질은 TiO2으로 알려져 있지만, 나노 와이어 합성이 ZnO 또는 SnO2 물질에 비해 수월하지 않다.
도 4와 같은 본 발명에 따른 구조를 가지는 염료 감응 태양전지에서 나노 입자 또는 나노 와이어를 통해서 태양광이 흡수되어 광전자가 발생되고, 이들 광전자는 나노 와이어를 통해 투명 전도성 산화물 전극인 제1전극으로 수송될 수 있으므로 광전자의 발생과 수송의 메카니즘이 별개로 이루어질 수 있어 전자의 트랩이 방지되고 높은 광효율을 얻을 수 있게 된다.
광전 변환 효율상 차이는 있지만 나노 와이어만으로 구성된 염료 감응 태양전지도 상정해 볼 수 있으며 이러한 구조에서는 나노 와이어의 반도체 산화물에서 태양광의 흡수로 인한 광전자의 발생 및 이들 광전자의 수송이 함께 진행될 수 있다.
반도체 산화물의 나노 와이어 및 나노 입자는 광전자를 생성하는 염료분자의 전자 생성 효율을 높이기 위하여 염료분자가 코팅된 반도체의 표면적을 넓힐 수 있도록 다공질로 생성될 수 있다.
반도체 산화물의 충진 두께는 2 내지 10 ㎛ 가 바람직하지만 반드시 이에 한 정되는 것은 아니며, 염료의 종류를 고려하고, 태양광의 흡수량을 많게 하기 위함과 동시에 전자 수송에서 전자의 손실을 줄일 수 있게 하는 최적의 두께로 결정되는 것이 바람직하다.
특히 본 발명의 일 실시예에서는 광전자 생성 효율이 우수한 TiO2 나노 입자에서 생성된 광전자들이 ZnO 또는 SnO2 의 나노 와이어를 통하여 수송되므로 높은 광효율을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
기존의 염료 감응 태양전지는 광전자가 이동할 때 나노 입자들 간의 계면을 통과하도록 되어 있는데 이 계면부분에서 광전자의 재결합이 일어나 광전압의 감소에 따른 광효율 감소 현상이 발생할 수 있다.
도 4에 의한 본 발명의 염료 감응 태양전지는 광전자의 이동시 나노 입자와 나노 와이어의 계면을 통과하면 나노 와이어를 통해 광전자가 수송되는 구조여서 상대적으로 통과하는 계면의 수를 줄일 수 있으므로 광전자와 홀의 재결합에 의한 손실율을 감소시킬 수 있고 이로 인해 광전 변환 효율이 증가될 수 있다.
도 5에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 염료 감응 태양전지의 제조방법 중 나노 와이어 및 나노 입자의 형성 공정(도 5a 내지 도 5d)에 대한 개략도를 나타내었으며, 도 6에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 염료 감응 태양전지의 전체 제조공정을 흐름도로써 도시하였다.
도 6의 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 제조방법을 참조하면 우선 제1 전극과 제2전극을 마련하고(S601), 제1전극 상에 나노 와이어의 씨앗층을 패턴하여(S602) 나노 와이어를 형성(S603)하게 한다.
이어 미리 자라난 나노 와이어의 표면부에 나노 입자를 형성하며(S604) 상기 나노 와이어 및 나노 입자의 복합구조체에 염료 분자를 코팅(S605)한다.
나노 와이어 및 나노 입자의 반도체 산화물 복합체가 형성된 제1전극과 이에 대향된 제2전극을 일정 간격을 두고 조립(S606)한 후 상기 제1전극 및 제2전극의 사이 공간에 산화환원용 전해질 용액을 주입(S607)하여 염료 감응 태양전지를 제조한다.
본 발명의 염료 감응 태양전지는 나노 와이어 구조만으로 형성될 수 있기에 상기 나노 입자의 형성 단계는 생략될 수 있으나, 광전 변환의 고효율을 위해 나노 입자를 복합적으로 형성하는 과정을 추가함이 바람직하다.
상기 염료분자의 코팅 단계는 나노 와이어 및 나노 입자의 복합구조체를 형성한 후에 실시할 수 있으나 반드시 이러한 순서에 구애되지 않으며 나노 와이어와 나노 입자에 각각 따로 염료분자를 코팅하여 결합할 수도 있다.
S601 단계에서 제1전극과 제2전극은 투명 플라스틱 기판 또는 글래스 기판 상에 전도성 필름이 코팅된 것을 사용할 수 있으며, 제2전극의 경우 태양광의 입사 반대 방향쪽에 대향배치되므로 태양광을 반사하여 손실되는 광을 줄이기 위해 반사도가 높은 금속을 코팅할 수 있다. 특히 백금이나 은 등의 귀금속 원소를 사용한다.
나노 와이어와 나노 입자의 형성과정은 특히 도 5a 내지 도 5d에서 구체적으로 도시하였다.
도 5a는 높은 나노 와이어의 밀도를 얻기 위하여 나노 와이어 성장 전에 전도성 산화물 전극인 제1전극(501) 위에 리소그래피법 또는 자기정렬 방식에 의하여 정렬된 패턴을 형성한다. 반도체 산화물의 씨앗층이 패턴대로 형성되는데 이를 기반으로 하여 나노 와이어가 성장된다. 균일한 나노 와이어 성장이 용이한 ZnO 또는 SnO2 재료를 이용할 수 있다.
도 5b는 제1전극(501) 위에 나노 와이어(503)가 성장한 것을 보여주는 단면도이다. 나노 와이어의 길이는 1 내지 100㎚ 사이즈로 성장될 수 있으나 반드시 이러한 길이에 한정되는 것은 아니다.
나노 와이어들 복수 개는 일정 공간을 사이에 두고 배열되어 있는데 이들 간극은 도 5a의 단계의 패턴 형성시 조절할 수 있다.
나노 와이어의 길이가 길수록 광흡수량이 증가되어 광전자의 발생이 용이하나 광전자의 수송시 시간이 걸리고 수송도중 광전자의 손실 우려가 있으므로 최적의 적정한 길이로 성장되도록 조절한다.
도 5c는 상기 성장된 나노 와이어의 반도체 산화물의 표면에 이온선 또는 입자선을 주입하는 과정으로서 이는 나노 와이어 표면에 균일하고 높은 밀도의 나노 입자의 형성을 위한 표면 결함을 유도하기 위함이다.
이들 과정은 진공 상태에서 연속적으로 유기 전구체를 이용한 화학기상증착 법(CVD)을 이용하거나 졸겔(Sol-Gel)법을 이용한 것이며 이들 방법을 사용할 때 플라즈마 또는 마이크로웨이브 등을 이용할 경우 증착 온도를 낮추면서 나노 입자를 형성할 수 있는 장점이 있다.
도 5d는 나노 와이어에 나노 입자(504)가 형성된 모습을 도식화한 것으로서, 나노 입자는 그 입경이 10 내지 30 nm 가 바람직하지만, 반드시 이에 한정되지 않는다.
그러나 나노 와이어 표면에 부착되어 생성된 광전자를 나노 와이어를 통해 전달할 수 있도록 나노 와이어의 입경보다 작은 입경을 가지는 것이 바람직할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허등록청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 반도체 산화물로 구성된 나노 와이어 및 나노 입자의 복합 구조로 이루어진 염료 감응 태양전지의 구조를 제공함으로써 높은 광전자 수송 효율 및 높은 광전자 발생 효율을 함께 이용할 수 있으므로 고광전 변환율을 가지는 태양 전지를 손쉽게 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 간편하고 최적화된 염료 감응 태양전지의 제조방법을 제공함으로써 태양전지 생산 비용을 절감하여 경제적인 가치창출의 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 반도체 산화물로 구성되고 염료분자가 표면코팅된 나노 와이어를 포함하는 제1전극과,
    상기 제1전극과 대향된 제2전극, 및
    상기 제1전극 및 제2전극 사이의 공간에 매립된 전해질 용액을 포함하는 염료 감응 태양전지.
  2. 반도체 산화물로 구성되고 염료분자가 표면코팅된 나노 와이어 및 상기 나노 와이어 상에 형성된 나노 입자를 포함하는 제1 전극과,
    상기 제1전극과 대향된 제2전극, 및
    상기 제1전극 및 제2전극 사이의 공간에 매립된 전해질 용액을 포함하는 염료 감응 태양전지.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 나노 와이어의 산화물은 산화아연(ZnO) 또는 이산화주석(SnO2)이고, 나노 입자의 산화물은 이산화티탄(TiO2)인 것을 특징으로 하는 염료 감응 태양전지.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 나노 와이어 또는 나노 입자는 다공질인 것을 특징으로 하는 염료 감응 태양전지.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 반도체 산화물은 티탄(Ti)산화물, 주석(Sn)산화물, 나이오븀(Nb)산화물, 지르코늄(Zr)산화물, 텅스텐(W)산화물, 바나듐(V)산화물, 구리(Cu)산화물, 철(Fe)산화물, 납(Pb)산화물, 비스무트(Bi)산화물, 카드뮴(Cd)산화물, 탄탈럼(Ta)산화물, 스트론튬(Sr)산화물, 인듐(In)산화물, 이리듐(Ir)산화물, 란탄(La)산화물, 몰리브덴(Mo)산화물, 마그네슘(Mg)산화물, 알루미늄(Al)산화물, 이트륨(Y)산화물, 스칸듐(Sc)산화물, 사마륨(Sm)산화물, 갈륨(Ga)산화물, 스트론튬티탄(SrTi)산화물, 칼륨탄탈럼(KTa)산화물, 바륨티탄(BaTi)산화물, 철티탄(FeTi)산화물, 이트륨철(YFe)산화물, 카드뮴철(CdFe)산화물, 납철(PbFe)산화물, 수은니오븀(HgNb)산화물, ZnS, In2S3, CdS, ZrS2, HgS, MoS2, HfS2, Fe2S, PbS로 구성된 그룹에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 염료 감응 태양전지.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 염료분자는 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 유로퓸(Eu), 납(Pb), 이리듐(Ir) 중 어느 하나를 포함하는 금속의 복합체, 및 루테늄(Ru)폴리피리딜 복합체로 구성된 그룹에서 선택된 어느 하나의 물질을 포함하여 가시광을 흡수할 수 있는 것을 특징으로 하는 염료 감응 태양전지.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제1전극은 투명 플라스틱 기판 또는 글래스 기판 상에 전도성 필름이 코팅된 것을 특징으로 하는 염료 감응 태양전지.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제2전극은 투명 플라스틱 기판 또는 글래스 기판 상에 제1전도성 필름이 코팅되고, 상기 제1전도성 필름 상에 백금(Pt) 또는 귀금속 물질이 포함된 제2전도성 필름이 코팅된 것을 특징으로 하는 염료 감응 태양전지.
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