KR20080097462A - 나노입자 감응형 나노구조형 태양 전지 - Google Patents

나노입자 감응형 나노구조형 태양 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20080097462A
KR20080097462A KR1020087022426A KR20087022426A KR20080097462A KR 20080097462 A KR20080097462 A KR 20080097462A KR 1020087022426 A KR1020087022426 A KR 1020087022426A KR 20087022426 A KR20087022426 A KR 20087022426A KR 20080097462 A KR20080097462 A KR 20080097462A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
nanoparticles
photovoltaic device
forming
photoactive
Prior art date
Application number
KR1020087022426A
Other languages
English (en)
Inventor
다모더 레디
Original Assignee
솔렉슨트 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 솔렉슨트 코포레이션 filed Critical 솔렉슨트 코포레이션
Publication of KR20080097462A publication Critical patent/KR20080097462A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/10—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
    • H10K30/15—Sensitised wide-bandgap semiconductor devices, e.g. dye-sensitised TiO2
    • H10K30/151—Sensitised wide-bandgap semiconductor devices, e.g. dye-sensitised TiO2 the wide bandgap semiconductor comprising titanium oxide, e.g. TiO2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • H01L31/035272—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20—Light-sensitive devices
    • H01G9/2027—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
    • H01G9/2031—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode comprising titanium oxide, e.g. TiO2
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/10—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/30—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains
    • H10K30/35—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains comprising inorganic nanostructures, e.g. CdSe nanoparticles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
    • H10K85/1135—Polyethylene dioxythiophene [PEDOT]; Derivatives thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

본 발명은 일반적으로 광기전체 또는 태양 전지 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 크기와 조성이 서로 상이한 나노입자를 포함하는 광활성 나노입자와 결부된 나노구조체를 사용한 광기전 장치에 관한 것이다.
태양 전지, 나노구조체, 나노입자, 광기전 장치, 정공 수송층

Description

나노입자 감응형 나노구조형 태양 전지{NANOPARTICLE SENSITIZED NANOSTRUCTURED SOLAR CELLS}
일반적으로, 본 발명은 광기전체 또는 태양 전지 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 크기와 조성이 상이한 나노입자를 포함하는 광활성 나노입자와 결부된 나노구조체를 사용한 광기전 장치에 관한 것이다.
오일 가격의 상승은 비용 효율적인 재생 가능한 에너지 개발의 중요성을 부각시켰다. 태양 에너지를 활용하는 비용 효율적인 태양 전지를 개발하기 위해 세계적으로 많은 노력이 경주되고 있다. 현재의 태양 에너지 기술은 대별하여 결정질 실리콘 및 박막 기술로 나누어질 수 있다. 태양 전지의 90% 이상이 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘 등의 실리콘으로 만들어진다.
역사적으로, 결정질 실리콘(c-Si)은 상대적으로 열등한 광 흡수제이고 상당히 두꺼운(수백 ㎛) 재료를 필요로 하지만, 대부분의 태양 전지에서 광흡수 반도체로서 사용되어 왔다. 그럼에도 불구하고, 결정질 실리콘은 양호한 효율(이론적 최고치의 1/2 내지 2/3인 12∼20%)을 가진 안정된 태양 전지를 생성하며 마이크로전자 산업의 지식 기반으로부터 개발된 공정 기술을 이용하기 때문에 편리한 것으로 입증되었다.
두 가지 형태의 결정질 실리콘이 산업용으로 이용된다. 그 첫 번째는 고순도 단결정 불(boule)로부터 웨이퍼(대략 직경 150mm, 두께 350 마이크론)를 슬라이싱함으로써 제조되는 단결정질이다. 두 번째는 먼저 캐스팅된 실리콘의 블록을 절단하여 봉(bar)으로 만든 다음 웨이퍼로 슬라이싱하여 만들어지는 다결정질 실리콘이다. 결정질 실리콘 전지 제조에서의 주된 추세는 다결정질 기술로 기울고 있다. 단결정질 및 다결정질 Si에 있어서, 반도체 p-n 접합은 붕소가 도핑된 (p-형) Si 웨이퍼의 상면에 인(n-형 도펀트)을 확산시킴으로써 형성된다. 전지의 전방 및 후방에 스크린-인쇄된 컨택트가 적용되고, 전지에서의 전기적(저항) 손실을 최소화하면서 Si 물질의 광 노출을 최대화할 수 있도록 전방 컨택트 패턴이 특수하게 설계된다.
실리콘 태양 전지는 매우 고가이다. 제조 방법은 이미 개발되어 있어서 상당 수순의 비용 절감은 용이하지 않다. 실리콘은 주로 태양 스펙트럼의 가시 영역에서 흡수하기 때문에 태양 전지에서 사용하기에는 이상적 물질은 아니며, 따라서 변환 효율을 제한한다.
제2 세대 태양 전지 기술은 박막에 기초한다. 주된 박막 기술 두 가지는 비정질 실리콘 및 CIGS이다.
비정질 실리콘(a-Si)은 1980년대에 "유일한" 박막 PV 물질로 간주되었다. 그러나 1980년대 말과 1990년대 초에 이르러, 비정질 실리콘은 낮은 효율 및 불안정성 때문에 많은 관측자에 의해 도외시되었다. 그럼에도 불구하고, 비정질 실리콘 기술은 다중접합 구조(multijunction configuration) 등의 문제들에 대해 매우 정교한 해법을 개발하는 데 있어서 상당한 진전을 이루었다. 오늘날, 상업적인 다중접합 a-Si 모듈은 7%∼9%의 효율 범위에 있을 수 있다. United Solar Systems Corporation 및 Kaneka 플랜은 25 MW 제조 설비를 건설했으며, 여러 회사들이 일본 및 독일에서 제조 플랜트를 건설할 계획을 발표했다. BP Solar 및 United Solar Systems corporation은 가까운 장래에 10 MW 설비의 건설을 계획하고 있다.
a-Si 기술의 핵심적 장애 요소는 낮은 효율(약 11% 안정권), 광-유도 효율 저하(다중 접합과 같은 더욱 복잡한 전지 설계를 필요로 함), 및 공정 비용(제조 방법이 진공 기반이며 상당히 느림)이다. 이러한 문제는 모두 비용 효과적 a-Si 모듈 제조의 잠재력에 대해 중요한 문제들이다.
구리인듐갈륨 디셀레나이드(GIGS) 흡수제로 만들어진 박막 태양 전지는 10∼12%의 높은 변환 효율을 달성하는 데 유망성을 나타낸다. CIGS 태양 전지의 기록적인 고효율(19.2% NREL)은 카드뮴 텔루라이드(CdTe) 또는 비정질 실리콘(a-Si)과 같은 다른 박막 기술에 의해 달성된 것에 비해 훨씬 더 높다.
이러한 기록 경신의 소면적(small area) 장치는 자본 집약적이고 매우 비용이 드는 진공 증발 기술을 이용하여 제조되었다. 대면적 기판 상에 균일한 조성의 CIGS 막을 제조하는 것은 매우 도전적인 일이다. 이러한 제약은 또한 공정 수율에 영향을 주는데, 일반적으로 그 수율은 매우 낮다. 이러한 제약 때문에, 제조 기술을 구현하는 것은 박막 태양 전지 및 모듈의 대규모, 저비용인 상업적 생산용으로는 성공적이지 않았으며, 오늘날의 결정질 실리콘 태양 모듈과는 경쟁이 되지 못한다.
비용이 많이 드는 진공 장치를 사용하는 물리적 증착 기술의 한계를 극복하기 위해, 여러 회사들이 CIGS 태양 전지의 제조를 위한 고처리량의 진공 공정(예: DayStar, Global Solar) 및 비-진공 공정(예: ISET, Nanosolar)을 개발했다. 잉크 기술을 이용하여, 비교적 낮은 비용의 장비로 매우 높은 활성의 물질 활용을 달성할 수 있다. 조합된 효과는 박막 태양 장치를 위한 저비용 제조 공정이다. CIGS는 태양 전지의 중량을 감소시킬 수 있도록 하는 가요성 기판 상에 만들어질 수 있다. CIGS 태양 전지는 그 비용이 결정질 실리콘보다 낮아서 더 낮은 효율에서도 경쟁력을 가질 수 있을 것으로 예상된다. CIGS 태양 전지와 관련된 두 가지 주된 문제점은: (1) 더 높은 효율로의 뚜렷한 경로가 없다는 점, 및 (2) 높은 처리 온도로 인해 롤간의 고속 공정을 이용하기 어려우며, 따라서 현저히 낮은 비용 구조를 달성할 수 없을 것이라는 점이다.
현재 활용가능한 기술에는 중대한 문제점들이 있다. 현재 ＞90%의 시장 점유율을 가지고 있는 결정질 실리콘 태양 전지는 매우 고가이다. c-실리콘 태양 전지에 의한 태양 에너지 비용은 1kwh당 25센트임에 비해 화석 연료의 경우에는 1kwh당 10센트 미만이다. 더 나아가, 태양 전지 패널을 설치하는 자본비가 매우 높아서 태양 전지의 채택률을 제한하고 있다. 결정질 태양 전지 기술은 이미 개발되어 있어서 가까운 장래에 성능이나 가격 경쟁력이 개선될 것으로 생각되지 않는다. 비정질 실리콘 박막 기술은 대량 제조에 순응하여 저가격 태양 전지의 제조가 가능하다. 또한, 비정질 및 마이크로결정질 실리콘 태양 전지는 가시 영역에서만 흡수한다.
차세대 태양 전지 설계는 무게가 가볍고 비용이 낮으면서 실제로 높은 효율을 얻는 것이 요구된다. 두 가지 잠재적 후보는 (1) 폴리머 태양 전지 및 (2) 나노입자 태양 전지이다. 폴리머 태양 전지는 보통 온도(＜150℃)에서 롤과 롤간의 처리로 인해 저비용이 될 잠재력을 가진다. 그러나, 폴리머는 다음과 같은 두 가지 주된 단점을 가진다: (1) 느린 전하 수송으로 인한 낮은 효율 및 (2) 특히 UV에 대한 낮은 안정성. 따라서, 폴리머 태양 전지는 차세대 태양 전지가 되는 데 요구되는 성능을 가질 수 있는 가능성이 별로 없다. 차세대 태양 전지를 위해 가장 유망한 기술은 양자 도트(quantum dot) 나노입자를 기반으로 한다.
여러 개의 연구 그룹이 양자 도트 기반 태양 전지에 대한 실험적 연구를 수행했다. 가장 보편적으로 사용되는 양자 도트는 II-VI족, II-IV족 및 III-V족과 같은 화합물 반도체(compound semiconductor)로 만들어진다. 이들 감광성 양자 도트의 몇 가지 예는 CdSe, CdTe, PbSe, PbS, ZnSe 등이다.
해당 기술분야에 기술되어 있는 감광성 나노입자로부터 제조되는 태양 전지는 매우 낮은 효율(＜5%)을 나타낸다. 나노입자는 태양광에 노출되었을 때 매우 효율적으로 전자 정공(electron hole)을 발생한다. 이와 같이 낮은 효율에 대한 주된 원인은 전하 재조합(charge recombination)이다. 태양 전지에서 높은 효율을 얻기 위해서, 전하는 발생되는 즉시 분리되어야 한다. 재조합되는 전하는 광전류를 전혀 생성하지 못하므로 태양 전지 효율에 대해 기여하지 못한다. 나노입자에서의 전하 재조합은 주로 다음 두 가지 인자에 기인한다: (1) 전하 재조합을 촉진하는 나노입자 상의 표면 상태 및 (2) 느린 전하 수송. 후자의 경우에, 전하 재조 합은 일반적으로 전하 수송 속도에 비해 빠른데, 그 이유는 전하가 전자 수송층 및 정공 수송층을 통해 느리게 이동하기 때문이다.
이러한 나노입자의 문제를 해결하기 위해 종래 기술에서 다양한 방법이 보고되었다. 표면 처리 기술은 표면 상태를 제거하고자 시도되었다. (Furis et al., MRS Proceedings, volume 784, 2004 참조). 그러한 기술은 광발광(photoluminescence)의 향상을 나타내지만, 정공 수송층과 전자 수송층의 전하 수송 성질에 대해 영향을 주지 못하기 때문에 태양 전지의 변환 효율을 개선하지 못한다.
전자를 신속히 수송하기 위해 TiO2 층을 이용할 수 있다는 것이 해당 기술에 알려져 있다. 염료-감응형(dye-sensitized) 태양 전지는 바로 이러한 이유에서 TiO2를 사용한다. 투명한 TiO2 나노튜브가 문헌에 보고되었다(Mor et al., Adv . Funct . Mater., 2005, 15, 1291-1296 (2005)). 이러한 TiO2 나노튜브는 염료-감응형 태양 전지를 제조하는 데 사용되었다.
광기전 장치는 제1 및 제2 전극을 포함하고, 상기 전극 중 적어도 하나는 태양 방사선에 대해 투명하다. 전자 전도성 나노구조체를 포함하는 제1 층은 제1 전극과 전기적으로 연통된다. 감광성 나노입자를 포함하는 광활성층이 전자 전도성 나노구조체 인근에 배치된다. 정공 전도층이 상기 광활성층 및 상기 제2 전극과 접촉되어 있다. 상기 정공 전도층과 제2 전극 사이에 블록킹층(blocking layer)을 포함할 수 있다.
전자 전도성 나노구조체는 나노튜브, 나노로드(nanorod) 또는 나노와이어(nanowire)일 수 있다. 바람직한 나노와이어는 ZnO로 만들어진다.
감광성 나노입자는 양자 도트, 나노로드, 나노바이포드(nanobipod), 나노트리포드(nanotripod), 나노멀티포드 또는 나노와이어일 수 있다. 몇몇 경우에, 감광성 나노입자는 나노구조체에 공유결합 방식으로(covalently) 부착된다. 바람직한 감광성 나노입자는 CdSe, ZnSe, PbSe, InP, PbS, ZnS, Si, Ge, SiGe, CdTe, CdHgTe, 또는 II-VI족, II-IV족 또는 III-V족 물질을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 태양 스펙트럼의 상이한 부분으로부터 방사선을 흡수하는 제1 및 제2 나노입자가 광기전 장치에 사용된다. 제1 및 제2 나노입자는 조성, 크기 또는 크기와 조성의 조합 측면에서 상이할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 층의 나노입자에 비교할 때 태양 스펙트럼의 상이한 부분으로부터 방사선을 흡수하는 나노입자를 함유하는 제2 광활성층이 사용된다. 상기 제1 및 제2 광활성층에서의 나노입자는 조성, 크기 도는 크기와 조성의 조합 측면에서 상이할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 정공 전도층은 p-형 반도체 폴리머와 같은 정공 전도성 폴리머이다. p-형 반도체 폴리머의 예는 P3HT, P3OT, MEH-PPV 또는 PEDOT를 포함한다. 다른 실시예에서, 정공 전도층은 p-형 반도체이다. p-형 반도체의 예는 p-도핑된 Si, p-도핑된 Ge 또는 p-도핑된 SiGe를 포함한다. Si의 경우에, p-형 반도체는 p-도핑된 비정질 실리콘, p-도핑된 마이크로결정질 실리콘 또는 p-도핑된 나노결정질 실리콘일 수 있다. 몇몇 경우에, 정공 전도층은 p-형 반도체의 2개 이상의 층으로 만들어진다. p-형 반도체층은 p-도핑된 실리콘층, p-도핑된 게르마늄층 및/또는 p-도핑된 SiGe 층일 수 있다.
광기전 장치는 제1 전극 상에 전자 전도성 나노구조체를 함유하는 제1 층을 형성하여, 제1 층이 제1 전극과 전기적으로 연통되도록 함으로써 제조될 수 있다. 다음으로, 전자 전도성 나노구조체 상에 감광성 나노입자를 함유하는 광활성층을 형성한다. 이어서, 상기 광활성층 상에 정공 수송층을 형성한다. 다음으로 상기 정공 수송층 상에 제2 전극을 형성한다. 상기 제1 및 제2 전극 중 적어도 하나는 태양 방사선에 대해 투명하다. 또한, 나노구조체 또는 정공 전도층이 형성되기 전에 블록킹층을 혼입시킬 수 있다. 상기 광활성층이 상기 층에 상이한 나노입자의 무작위 분포를 생성하도록 하기 위해 상이한 나노입자를 사용할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 광활성층은 2개 이상의 상이한 나노입자의 층으로 만들어진다. 이 경우에, 상기 방법은 제1 나노입자의 층을 상기 나노구조체 상에 형성하는 단계 및 상기 제1 나노입자의 층 상에 제2 나노입자의 층을 형성하는 단계를 포함한다.
도 1(종래 기술)은 상이한 색을 가진 방사선을 흡수하고 방출하는 상이한 크기의 나노미터 양자 도트를 나타낸다. 작은 도트는 스펙트럼의 청색 부분에서 흡수하고, 큰 도트는 스펙트럼의 적색 부분에서 흡수한다.
도 2(종래 기술)는 각각 UV, 가시 및 IR에서 흡수/방출하는 ZnSe, CdSe 및 PbSe로 만들어진 양자 도트를 나타낸다.
도 3(종래 기술)은 트리-n-옥틸포스핀 옥사이드(TOPO)와 같은 용매로 캡핑된 나노입자를 나타낸다.
도 4는 R 기로 작용화된 나노입자를 나타낸다. R 기는 Xa-Rn-yb로 표현될 수 있고, 여기서 X 및 Y는 카르복시산(-COOH) 기, 인산(-H2PO4) 기, 황산(-HSO3) 기 또는 아민과 같은 반응성 부분이고, a 및 b는 0 또는 1이되 a와 b 중 하나는 1이고, R은 탄소, 질소 또는 산소이고, n=0∼10 또는 0∼5이다.
도 5A∼5F는 일 실시예에 따른 태양 전지의 형성을 나타내는 도면이다. 도 5A에서, 티타늄 박막이 투명 기판 상에 적층된 플루오르 도핑된 산화주석 상에 적층된다. 도 5B에서, 플루오르 도핑된 산화주석 상에 TiO2 나노튜브가 투명 기판 상에 적층된다. 도 5C에서, 하이드록실 작용기를 구비한 TiO2 나노튜브가 투명 기판 상에 적층된 플루오르 도핑된 산화주석 상에 적층된다. 도 5D에서, 나노입자 증감제(sensitizer)가 TiO2 나노튜브에 부착된다. 도 5E에서, 나노입자 증감제 상에 ITO, PEDOT 등과 같은 투명한 정공 수송층이 적층된다. 도 5F에서, 투명한 기판 상에 적층된 플루오르 도핑된 산화주석 상의 나노입자 감응형 TiO2 나노튜브 상에 전극층(ITO 또는 금속)이 적층된다.
도 6은 태양광(100)을 받아들여 전압을 생성하는, 도 5F의 나노입자 감응형 태양 전지를 나타낸다.
도 7은 기판 및 전극으로서 티타늄 금속박을 구비한 나노입자 감응형 태양 전지의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 8은 플루오르 도핑된 산화주석 상에 TiO2 나노로드를 구비한 나노입자 감응형 태양 전지를 나타낸다.
도 9는 티타늄 금속박 상에 TiO2 나노로드를 구비한 나노입자 감응형 태양 전지의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 10은 크기 및/또는 조성이 상이한 양자 도트가 TiO2 나노튜브 상에 무작위로 분포되어 있는, 도 6의 태양 전지의 광대역 실시예를 나타낸다.
도 11은 크기 및/또는 조성이 상이한 양자 도트가 TiO2 나노튜브 상에 무작위로 분포되어 있는, 도 7의 태양 전지의 광대역 실시예를 나타낸다.
도 12는 크기 및/또는 조성이 상이한 양자 도트가 TiO2 나노튜브 상에 무작위로 분포되어 있는, 도 9의 태양 전지의 광대역 실시예를 나타낸다.
도 13은 크기 및/또는 조성이 상이한 양자 도트가 TiO2 나노튜브 상에 무작위로 분포되어 있는, 도 8의 태양 전지의 광대역 실시예를 나타낸다.
도 14는 크기 및/또는 조성이 상이한 양자 도트의 층이 TiO2 나노튜브 상에 무작위로 분포되어 있는, 도 6의 태양 전지의 광대역 실시예를 나타낸다.
도 15는 크기 및/또는 조성이 상이한 양자 도트의 층이 TiO2 나노튜브 상에 무작위로 분포되어 있는, 도 7의 태양 전지의 광대역 실시예를 나타낸다.
도 16은 크기 및/또는 조성이 상이한 양자 도트의 층이 TiO2 나노튜브 상에 무작위로 분포되어 있는, 도 8의 태양 전지의 광대역 실시예를 나타낸다.
도 17은 크기 및/또는 조성이 상이한 양자 도트의 층이 TiO2 나노튜브 상에 무작위로 분포되어 있는, 도 9의 태양 전지의 광대역 실시예를 나타낸다.
본 명세서에 개시되는 광기전 장치의 실시예는 2개의 전극, 전자 전도성 나노구조체를 포함하는 제1 층, 상기 전자 전도성 나노구조체에 근접한 감광성 나노입자를 포함하는 광활성층, 및 상기 광활성층과 접촉 상태에 있는 정공 수송층으로 만들어진다. 상기 제1 층은 제1 전극과 전기적으로 연통되어 있다. 상기 정공 수송층은 상기 광활성층 및 제2 전극과 접촉 상태에 있다. 제1 전극과 제2 전극 중 하나 이상은 태양 방사선에 대해 투명하다.
본 명세서에서 사용하는 "나노구조체" 또는 "전자 전도성 나노구조체"라는 용어는 나노튜브, 나노로드, 나노와이어 등을 의미한다. 전자 전도성 나노구조체는 본래 결정질이다. 일반적으로, 나노구조체는 밴드갭이 넓은 반도체 물질로 만들어지고, 상기 밴드갭은 예를 들어 TiO2의 경우에 3.2eV이다. 나노구조체는 그것의 밴드갭이 태양 전지에서 사용할 광활성 나노입자의 가장 높은 밴드갭보다 높도록 선택된다(예들 들면, ＞2.0eV).
전자 전도성 나노구조체는, 예를 들면, 이산화티탄, 산화아연, 산화주석, 산화인듐주석(ITO) 및 산화인듐아연으로부터 제조될 수 있다. 나노구조체는 또한 탄 소 나노튜브와 같은 다른 전도성 물질로부터 제조될 수 있다. 나노구조체는 플루오르-도핑된 산화주석과 같이, 얇은 전도성 금속 또는 금속 산화물 막으로 코팅된 금속박, 유리 기판, 또는 플라스틱 기판 상에 직접 성장시킬 수 있다. TiO2 나노구조에 관한 참고 문헌의 예는 다음과 같다: Mor et al., "Use of Highly-Ordered TiO2 Nanotube Arrays in Dye-Sensitized Solar Cells." Nanoletters Vol. 6, No.2, pp. 215-218(2005); Mor et al., Nanoletters Vol. 5, no.1, pp. 191-195(2005); Barghese et al., Journal of Nanoscience and Nontechnology, no.1, Vol. 5, pp. 1158-1165(2005); 및 Paulose et al., Nanotechnology 17, pp. 1-3(2006). ZnO 나노와이어에 관한 참고 문헌은 다음과 같다: Baxter and Aydel, Solar Energy Materials and Solar Cells 90, 607-622(2006); Greene, et al., Angew . Chem . Int . Ed . 42, 3031-3034(2003); 및 Law, et al., Nature Materials 4, 455-459(2005).
전자 전도성 나노구조체는 해당 기술에 알려져 있는 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, TiO2 나노튜브는 티타늄 금속막 또는 플루오르 도핑된 산화주석 상에 적층된 티타늄 금속막을 양극처리(anodizing)함으로써 제조될 수 있다. 전도성 나노구조체는 또한, 기판 상에 적층된 시드(seed) 입자에 의해 촉진되는 콜로이드 성장을 이용하여 제조될 수도 있다. 전도성 나노구조체는 또한 화학 증기증착법(CVD), 금속-유기화학 증기증착법(MOCVD), 분자 빔 에피택시(MEB)와 같은 에피택셜 성장법 등의 진공 증착 공정을 통해 제조될 수 있다.
나노튜브의 경우에, 나노튜브의 외경은 약 20 nm 내지 100 nm 범위이고, 몇몇 경우에는 20 nm 내지 50 nm이고, 다른 경우에는 50 nm 내지 100 nm 범위이다. 나노튜브의 내경은 약 10 nm 내지 800 nm일 수 있고, 몇몇 경우에는 20 nm 내지 80 nm, 다른 경우에는 60 nm 내지 80 nm일 수도 있다. 나노튜브의 벽 두께는 10∼25 nm, 15∼25 nm, 또는 20∼25 nm일 수 있다. 나노튜브의 길이는 몇몇 경우에 100∼800 nm, 400∼800 nm, 또는 200∼400 nm이다.
나노와이어의 경우에, 직경은 약 100 nm 내지 약 200 nm이고, 길이는 50∼100 ㎛일 수 있다. 나노로드는 약 2∼200 nm의 직경을 가질 수 있지만, 종종 5∼100 nm 또는 20∼50 nm인 경우도 있다. 나노로드의 길이는 20∼100 nm일 수 있지만, 종종 50∼500 nm 또는 20∼50 nm 범위인 경우도 있다.
여기서 사용하는 용어로서 "나노입자" 또는 감광성 나노입자"라 함은 태양 방사선에 노출되면 전자 정공 쌍(electron hole pairs)을 발생하는 감광성 물질을 의미한다. 감광성 나노입자는 일반적으로 양자 도트, 나노로드, 나노바이포드, 나노트리포드, 나노멀티포드, 또는 나노와이어와 같은 나노결정이다.
감광성 나노입자는 II-VI족, II-IV족 및 III-V족 물질을 포함하는 화합물 반도체로부터 만들어질 수 있다. 감광성 나노입자의 몇 가지 예는 CdSe, ZnSe, PbSe, InP, PbS, ZnS, CdTe Si, Ge, SiGe, CdTe, CdHgTe, 및 II-VI족, II-IV족 및 III-V족 물질이다. 감광성 나노입자는 코어형 또는 코어-셸(core-shell)형일 수 있다. 코어 셸 나노입자에서, 코어와 셸은 상이한 물질로 만들어진다. 코어와 셸은 모두 화합물 반도체로부터 만들어질 수 있다.
양자 도트는 바람직한 나노입자이다. 해당 기술에서 알려져 있는 바와 같이, 동일한 조성을 가지되 직경은 상이한 양자 도트는 상이한 파장에서 방사선을 흡수 및 방출한다. 도 1은 조성은 동일하지만 직경이 상이한 것으로 만들어진 세 가지 양자 도트를 나타낸다. 작은 양자 도트는 스펙트럼의 청색 부분에서 흡수 및 방출하는 반면; 중간 및 대형 양자 도트는 각각 가시 스펙트럼의 녹색 및 적색 부분에서 흡수 및 방출한다. 이와는 달리, 도 2에 도시된 바와 같이, 양자 도트는 본질적으로 동일한 크기이되 상이한 물질로 만들어질 수 있다. 예를 들면, UV-흡수형 양자 도트는 셀렌화아연으로 만들어질 수 있는 반면; 가시 및 IR 양자 도트는 각각 셀렌화카드뮴 및 셀렌화납으로 만들어질 수 있다. 상이한 크기 및/또는 조성을 가진 나노입자는 (1) UV 및 가시, (2) 가시 및 IR, 또는 (3) UV, 가시, 및 IR 영역에서 흡수하는 광대역 태양 전지를 생성하기 위해 무작위 방식 또는 적층 방식 중 어느 한 방식으로 사용될 수 있다.
광활성 나노입자는 링커(linker) Xa-Rn-Yb를 함유하도록 변형될 수 있고, 상기 식에서 X 및 Y는 카르복시산기, 인산기, 황산기, 아민 함유기 등과 같은 반응성 부분일 수 있고, a와 b는 독립적으로 0 또는 1이되, a와 b 중 적어도 하나는 1이고, R은 -CH2, -NH- 또는 -O-와 같은 탄소, 질소, 또는 산소 함유기이고, n은 0∼10 또는 0∼5이다. 하나의 반응성 부분은 나노입자와 반응할 수 있지만, 다른 부분은 나오구조체와 반응할 수 있다. 예를 들어, 나노입자의 2층이 나노구조체 상에 배치되어 있을 때, 베이스층의 나노입자는 금속 산화물 나노구조체와 결합을 형성할 수 있는 산성 작용기를 가진 링커를 함유할 수 있다. 제2층의 나노입자는 제1 나노입자 링커의 산기와 아미드 또는 에스테르 결합을 형성하는 아민 또는 하이드록실기와 같은 염기성 단위를 함유할 수 있다. 링커는 또한 나노입자를 부동태화하여 나노입자의 안정성, 광 흡수성 및 광발광을 증가시킨다. 링커는 또한 공통 유기 용매에서의 나노입자 안정성 또는 현탁성(suspension)을 향상시킬 수 있다.
작용화된 나노입자는 나노구조체 상에서 하이드록실기 또는 다른 기와 같은 적합한 반응성기와 반응하여 분자 자체 어셈블리 공정(molecular self assembly process)에 의해 고밀도 연속형 나노입자의 단일층(monolayer)을 적층시킨다. Xa-Rn-Yb의 성분을 조절함으로써, 전하 재조합을 촉진하는 데 있어서 표면 상태의 효과를 최소로 하기 위해 (1) 나노구조체와 나노입자의 표면 또는 (2) 나노입자와 또 다른 나노입자의 표면간 거리를 조절할 수 있다. 이들 표면간의 거리는 전형적으로 10Å 또는 바람직하게는 5Å 이하이다. 이 거리는 전자가 나노입자로부터 고도로 전도성인 나노구조체로 이 갭을 통과하도록 유지된다. 이러한 손쉬운 전자 수송은 전하 재조합을 감소시키는 데 도움을 주고, 결과적으로 효율적인 태양 에너지 변환으로 인도하는 효율적 전하 분리를 가져온다.
본 명세서에서 사용하는 "정공 수송층"이란 정공을 우선적으로 전도하는 전해질이다. 정공 수송층은 (1) p-형 비정질 또는 마이크로결정질 실리콘 또는 게르마늄과 같은 p-도핑된 반도체 물질을 포함하는 무기물 분자, (2) 금속-탈로시아닌, 아릴 아민 등과 같은 유기물 분자, 및 (3) 폴리에틸렌티옥시 티오펜(PEDOT), P3HT, P30T 및 MEH-PPV와 같은 전도성 폴리머일 수 있다.
적어도 하나는 태양 방사선에 대해 투명한, 전술한 나노구조체, 나노입자, 정공 수송층, 제1 전극 및 제2 전극이 결합된 태양 전지를 도 6에 나타낸다. 이 태양 전지는 실시예 1의 프로토콜 및 도 5A∼5F에 제시된 방법에 따라 제조된다.
전자 전도성 나노구조체를 함유하는 제1 층은 바람직하게는 연속층이 아니라는 것을 알아야 한다. 몇몇 경우에, 상기 층은 간격을 둔 나노구조체로 만들어진다. 이에 따라 나노구조체들 사이에 감광성 나노입자를 도입할 수 있다. 이 실시예에서, 나노구조체들간의 거리에는 나노입자의 크기와, 나노구조체에 적용할 나노입자의 층의 수가 고려된다.
나노구조체 상에 나노입자가 배치되면, 광활성층은 나노구조체형 층의 삼차원 구조의 전부 또는 일부에 일치할 수 있고 연속적이거나 불연속적일 수 있기 때문에 균일한 층일 필요는 없다.
마찬가지로, 정공 수송층은 하부의 태양 전지 층뿐 아니라 정공 수송층이 전기적으로 접촉되어 있는 전극의 표면의 형상에 일치하는 구조를 가진다. 몇몇 실시예에서 정공 수송층은 감광성 나노입자 및 제2 전극과 접촉되어 있다.
바람직한 실시예에서, 전체 전도층과 제1 전극 사이에 블록킹층이 제공된다. 이 층은 나노구조체를 형성하는 동안, 예를 들면 TiO2 나노튜브가 티타늄박 표면에 만들어질 때 동시에 형성될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 태양 전지는 상이한 파장에서 태양 방사선을 흡수할 수 있 는 광대역 태양 전지이다. 감광성 나노입자는 특정 파장의 빛에 노출될 때 전자-정공 쌍을 생성한다. 감광성 나노입자의 밴드 갭은 나노입자의 입경 또는 조성을 변동시킴으로써 조절될 수 있다. 소정 범위의 나노입자 크기 및 나노입자를 만드는 데 사용되는 소정 범위의 나노물질을 조합함으로써, 태양 스펙트럼의 일부 또는 전체에 걸쳐 광대역 흡수를 달성할 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 상이한 크기 및/또는 조성늘 가진 감광성 나노입자들의 혼합물은 제1 층의 나노구조체 상에 적층되어 도 11∼13에 제시된 것과 같은 광대역 태양 장치를 형성할 수 있다.
이와는 달리, 크기 및/또는 조성이 상이한 나노입자는, 각각의 층이 태양 스펙트럼의 상이한 부분에 응답하는 다중 층을 따로따로 형성할 수 있다. 그러한 태양 전지의 예를 도 14∼17에서 알 수 있다. 그러한 실시예에서, 나노입자는 나노구조체에 가장 근접한 층이 제2 층을 형성하는 물질보다 더 긴 파장의 방사선을 흡수하도록 적층되는 것이 바람직하다. 제3 층이 존재하는 경우에는, 제2 층이 제3 층 등보다 더 긴 파장에서 흡수하는 것이 바람직하다.
실시예 1
나노입자 감응형 태양 전지를 도 6에 나타낸다. 도 6에 도시된 태양 전지를 구성하는 데 필요한 주요 단계는 도 5A∼5F에 도시되어 있다. 해당 기술에 알려져 있는 방법에 따라서, 적합한 투명 기판(510)을 먼저 플루오르 도핑된 산화주석층(520)으로 코팅한 다음, 마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering) 또는 다른 박막 적층 공정에 의해 300nm∼2㎛ 두께의 티타늄 박막층(530)을 적층한다. 해당 기술에 알려져 있는 방법에 따라서, Ti 막을 양극처리하고 열처리하여 투명한 TiO2 나노튜브(540)를 얻는다. 양극처리 조건은, 태양 전지에서 절연체처럼 작용하고 캐소드/애노드의 단락을 방지하는 장벽층(barrier layer)(550)이 얻어지도록 최적화된다. TiO2 나노튜브 표면은 하이드록실(-OH) 작용기(560)를 함유한다. CdSe, ZnSe, PbSe, InP, PbS, III-V족 물질과 같은 발광성 물질로부터 만들어지고 적절한 작용기(-COOH, -NH2, -PO4, 또는 -SO3H)를 구비한 나노입자는 TiO2 나노튜브와 반응하여 나노입자(570) 감응형 TiO2 나노튜브를 형성한다. 도 5D에 도시된 바와 같이, 나노입자는 분자 자체 어셈블리 공정을 통해 단일층을 형성함으로써 나노튜브를 장식한다. 느슨하게 결합된 나노입자를 제거하기 위해 용매 세척이 사용된다. TiO2 나노튜브 표면의 나노입자 적층은 TiO2 상의 -OH 작용기와 나노입자 작용기(-COOH, -NH2, -PO4, -SO3H)의 반응에 의해 제어되기 때문에, 나노입자 두께는 자동적으로 몇 개의 단일층으로 제한된다. 이어서 정공 수송층(580)이 적층된다. 정공 수송층은 전도성 폴리머(예: PEDOT)와 같은 폴리머계 물질일 수 있다. 마지막으로 전극(투명하거나 반투명한)(590)이 적층되어 전지가 완성된다. 반투명 전극(590)이 적층될 경우에, 전지는 태양광(100)이 도 6의 투명한 기판(510) 상에 조사되도록 배향된다. 태양광이 도 6에 도시된 태양 전지에 조사될 때, 나노입자에 의해 전자 정공 쌍이 생성된다. 이러한 나노입자는 태양 스펙트럼 전체를 커버하기 위한 다양한 크기, 형상 및 조성을 가질 수 있다. 발광성 나노입자는 전자 전도성 TiO2 나 노튜브에 직접 부착되어 있기 때문에, 전하 분리가 용이하게 일어나고, 따라서 모든 전하 재조합을 최소화한다. 도 6에 도시된 태양 전지는 높은 효율을 가질 것으로 예상되며, 다른 박막 기술 및 실리콘 기반 기술에 비해 저비용으로 제조될 수 있다.
실시예 2
나노입자 감응형 태양 전지의 또 다른 실시예가 도 7에 도시되어 있다. 태양 전지를 구성하는 데 필요한 주요 단계는 다음과 같은 점을 제외하고는 도 5A∼5F에 도시된 것과 유사하다. 해당 기술에 알려져 있는 방법에 따라, 티타늄 금속박(710)을 양극처리하여 투명한 TiO2 나노튜브(730)을 얻는다. 양극처리 조건은, 태양 전지에서 절연체처럼 작용하고 캐소드/애노드의 단락을 방지하는 장벽층(720)이 얻어지도록 최적화된다. TiO2 나노튜브(730) 표면은 하이드록실(-OH) 작용기를 함유한다. CdSe, ZnSe, PbSe, InP, PbS, III-V족 물질과 같은 발광성 물질로부터 만들어지고 적절한 작용기(-COOH, -NH2, -PO4, 또는 -SO3H)를 구비한 나노입자는 TiO2 나노튜브와 반응하여 나노입자(750) 감응형 TiO2 나노튜브를 형성한다. 이어서 정공 수송층(760)이 적층된다. 정공 수송층은 PEDOT와 같은 전도성 폴리머 등의 폴리머계 물질일 수 있다. 마지막으로 투명한 전도성 산화물층(770)이 적층되어 전지가 완성된다. 태양 전지는 태양광(780)이 투명한 전도성 산화물층(770) 상에 조사되도록 배향된다. 도 7에 도시된 태양 전지는 높은 효율을 가질 것으로 예상되며, 다른 박막 기술 및 실리콘 기반 기술에 비해 저비용으로 제조될 수 있다.
실시예 3
나노입자 감응형 태양 전지의 또 다른 실시예가 도 8에 도시되어 있다. 해당 기술에 알려져 있는 방법에 따라서, 적합한 투명 기판(810)을 먼저 플루오르 도핑된 산화주석층(820)으로 코팅한 다음, 마그네트론 스퍼터링 또는 다른 박막 적층 공정에 의해 300nm∼2㎛ 두께의 티타늄 박막층을 적층한다. 해당 기술에 알려져 있는 방법에 따라서, Ti 막을 양극처리하고 열처리하여 투명한 TiO2 나노로드(840)를 얻는다. 양극처리 조건은, 태양 전지에서 절연체처럼 작용하고 캐소드/애노드의 단락을 방지하는 장벽층(850)이 얻어지도록 최적화된다. TiO2 나노로드 표면은 하이드록실(-OH) 작용기를 함유한다. CdSe, ZnSe, PbSe, InP, PbS, III-V족 물질과 같은 발광성 물질로부터 만들어지고 적절한 작용기(-COOH, -NH2, -PO4, 또는 -SO3H)를 구비한 나노입자는 TiO2 나노로드와 반응하여 나노입자(870) 감응형 TiO2 나노로드를 형성한다. 나노입자는 분자 자체 어셈블리 공정을 통해 단일층을 형성함으로써 상기 나노로드를 장식한다. 느슨하게 결합된 나노입자를 제거하기 위해 용매 세척이 사용된다. TiO2 나노로드 표면 상의 나노입자 적층은 TiO2 상의 -OH 작용기와 나노입자 작용기(-COOH, -NH2, -PO4, -SO3H)의 반응에 의해 제어되기 때문에, 나노입자 두께는 자동적으로 몇 개의 단일층으로 제한된다. 이어서 정공 수송층(880)이 적층된다. 정공 수송층은 PEDOT와 같은 전도성 폴리머 등의 폴리머계 물질일 수 있다. 마지막으로 전극(투명하거나 반투명한)(890)이 적층되어 전지가 완성된다. 반투명한 전극(890)이 적층되는 경우에, 태양 전지는 태양광(100)이 투명한 기판(810) 상에 조사되도록 배향된다. 도 8에 도시된 태양 전지에 태양광이 조사될 때, 나노입자에 의해 전자 정공 쌍이 생성된다. 나노입자는 전자 전도성 TiO2 나노로드에 직접 부착되어 있기 때문에, 전하 분리가 용이하게 일어나고, 그에 따라 전하 재조합이 최소화된다.
실시예 4
나노입자 감응형 태양 전지의 또 다른 실시예가 도 9에 도시되어 있다. 해당 기술에 알려져 있는 방법에 따라서, 티타늄 금속박(910)을 양극처리하여 투명한 TiO2 나노로드(930)를 얻는다. 양극처리 조건은, 태양 전지에서 절연체처럼 작용하고 캐소드/애노드의 단락을 방지하는 장벽층(920)이 얻어지도록 최적화된다. TiO2 나노로드(930) 표면은 하이드록실(-OH) 작용기를 함유한다. CdSe, ZnSe, PbSe, InP, PbS, III-V족 물질과 같은 발광성 물질로부터 만들어지고 적절한 작용기(-COOH, -NH2, -PO4, 또는 -SO3H)를 구비한 나노입자는 TiO2 나노로드와 반응하여 나노입자(950) 감응형 TiO2 나노로드를 형성한다. 나노입자는 분자 자체 어셈블리 공정을 통해 단일층을 형성함으로써 상기 나노튜브를 장식한다. 느슨하게 결합된 나노입자를 제거하기 위해 용매 세척이 사용된다. TiO2 나노로드 표면 상의 나노입자 적층은 TiO2 상의 -OH 작용기와 나노입자 작용기(-COOH, -NH2, -PO4, -SO3H)의 반응에 의해 제어되기 때문에, 나노입자 두께는 자동적으로 몇 개의 단일층으로 제한된 다. 이어서 정공 수송층(960)이 적층된다. 정공 수송층은 PEDOT와 같은 전도성 폴리머 등의 폴리머계 물질일 수 있다. 마지막으로 ITO와 같은 투명한 전도층(970)이 적층되어 전지가 완성된다. 태양 전지는 태양광(980)이 투명한 전도층(970) 상에 조사되도록 배향된다. 도 9에 도시된 태양 전지에 태양광이 조사될 때, 발광성 나노입자에 의해 전자 정공 쌍이 생성된다. 나노입자는 전자 전도성 TiO2 나노로드에 직접 부착되어 있기 때문에, 전하 분리가 용이하게 일어나고, 그에 따라 전하 재조합이 최소화된다.
실시예 5
도 6의 태양 전지의 또 다른 실시예에서, 다음 사항을 제외하고는 실시예 1의 방법이 준용된다. TiO2 나노튜브가 형성된 후, Si, Ge 또는 SiGe로 만들어지고 적절한 작용기를 구비한 나노입자는 TiO2 나노튜브와 반응하여 나노입자(570) 감응형 TiO2 나노튜브를 형성한다. 도 6에 도시된 바와 같이, Si, Ge 또는 SiGe 나노입자(570)는 분자 자체 어셈블리 공정을 통해 단일층을 형성함으로써 나노튜브를 장식한다.
다음으로 정공 수송층(580)이 적층된다. 정공 수송층은 p-도핑된 Si 또는 Ge일 수 있다. Si 나노입자가 사용될 때에는, p-도핑된 Si를 사용하는 것이 바람직하다. 이 실리콘층은 비정질 실리콘이거나 다결정질 실리콘일 수 있다. 정공 수송층은 해당 기술에 알려져 있는 방법에 따라 Si 또는 Ge의 박막을 제조함으로써 적층될 수 있다. 이 정공 수송층을 이용하여 나노입자의 공형 코팅(conformal coating)을 얻는 것이 바람직하다. 이것은 원자층 증착 공정 또는 화학 증기 증착 공정에 의해 Si 또는 Ge 박막을 적층함으로써 달성될 수 있다. Si 및 Ge 박막은 광 흡수성을 증가시키기 위해 서로의 상부에 적층될 수 있다. 그러한 경우에, Si 및 Ge 막은 정공 수송층으로서 작용할 뿐 아니라 광 흡수층으로서도 작용한다. 정공 수송층은 또한 유기 반도체이거나 전도성 폴리머계 물질일 수 있다.
이 실시예의 또 다른 형태는 홀드 전도층용으로 Si, Ge 또는 SiGe 나노입자 및/또는 p-도핑된 Si 및/또는 Ge를 활용하도록 도 6, 7, 8 및 9의 구조를 변형하는 것이다.
실시예 6
플루오르 도핑된 산화주석 상에 구성된 TiO2 나노튜브에 부착된 여러 가지 크기의 실리콘 나노입자를 구비한 광대역 태양 전지의 일 실시예가 도 10에 도시되어 있다. 해당 기술에 알려져 있는 방법에 따라서, 부록 1의 프로토콜이 준용될 경우 적합한 투명 기판(1010)을 사용한다. 그러나, Si(1050), Ge(1060) 또는 SiGe(1070)으로 만들어지고 적절한 작용기를 구비한 다양한 크기의 나노입자를 TiO2 나노튜브(1040)와 반응시켜 나노입자 감응형 TiO2 나노튜브의 광대역 혼합물을 얻는다. 도 10에 도시된 바와 같이, 다양한 크기 및/또는 조성의 나노입자(1050, 1060, 1070)는 분자 자체 어셈블리 공정을 통해 단일층을 형성함으로써 나노튜브를 장식한다.
다음으로, 정공 수송층(80)을 적층한다. 정공 수송층은 p-도핑된 Si 또는 Ge 일 수 있다. Si 나노입자가 사용될 때에는 p-도핑된 Si를 사용하는 것이 바람직하다. 이 실리콘층은 비정질 실리콘이거나 다결정질 실리콘일 수 있다. 정공 수송층은 해당 기술에 알려져 있는 방법에 따라 Si 또는 Ge의 박막을 제조함으로써 적층될 수 있다. Si 및 Ge 박막은 광 흡수성을 증가시키기 위해 서로의 상부에 적층될 수 있다. 그러한 경우에, Si 및 Ge 막은 정공 수송층으로서 작용할 뿐 아니라 광 흡수층으로서도 작용한다. 정공 수송층은 또한 유기 반도체이거나 전도성 폴리머계 물질일 수 있다.
이 실시예의 또 다른 형태가 도 11에 도시되어 있다. 이 경우에, 투명한 전도성 산화물(TCO)층(1190)이 정공 수송층(1180)의 상부에 적층되고, 태양 전지는 태양광이 TCO 상에 조사되도록 배향된다. TiO2 나노로드(또는 나노와이어)를 플루오르 도핑된 산화주석 상에 구비한, 이 실시예의 또 다른 형태는 도 12에 도시되어 있다. TiO2 나노로드(또는 나노와이어)가 티타늄 박 표면에 형성된, 이 실시예의 또 다른 형태는 도 13에 도시되어 있다. 나노로드는 콜로이드 성장법, 화학 증기 증착법 및 MBE를 포함하는 해당 기술에 알려져 있는 방법에 의해 성장시킬 수 있다.
실시예 7
플루오르 도핑된 산화주석 상에 형성된 TiO2 나노튜브 상에 적층된 상이한 크기의 실리콘 나노입자를 구비한 태양 전지 장치의 일 실시예가 도 14에 도시되어 있다. 다음 사항을 제외하고는 실시예 1의 프로토콜을 준용했다. TiO2 나노튜 브(1440)를 형성한 후, Si, Ge 또는 SiGe로 만들어지고 적절한 작용기를 구비한 나노입자를 분자 자체 어셈블리 공정을 이용하여 TiO2 나노튜브 상에 적층하여 다층 나노입자(1450, 1460, 1470) 감응형 TiO2 나노튜브를 얻는다. 도 14에 도시된 바와 같이, 나노입자(1450, 1460, 1470)는 나노입자의 다층을 형성함으로써 나노튜브를 장식한다. 이들 층 각각은 분자 자체 어셈블리 공정을 이용하여 따로따로 적층된다. 각각의 층은 Si 또는 Ge로 만들어진, 크기의 범위가 좁은 나노입자를 함유한다. 각각의 층은 좁은 범위의 태양 스펙트럼을 흡수하도록 설계될 수 있다. 다층(1450, 1460, 1470)은 태양 스펙트럼의 목표로 하는 일부(또는 전부)를 커버하도록 적층된다. 층의 수는 2∼10개 범위일 수 있다. 제조비를 줄이기 위해서는 층수가 최소인 것이 바람직하다. 각 층에 사용되는 입자 크기의 범위를 조절함으로써, 바람직한 층수를 가진 태양 전지를 설계할 수 있다. 도 14에 제시된 예는 3개의 층을 가지며, 제1 층(1450)은 IR 영역에서 흡수하고, 제2 층(1460)은 가시 영역에서 흡수하며, 제3 층(1470)은 UV 부근 영역에서 흡수한다. 크기가 다양한 Si 및 Ge의 나노입자는 이 실시예에서 혼합될 수 있다.
다음으로, 정공 수송층(80)을 적층한다. 정공 수송층은 p-도핑된 Si 또는 Ge일 수 있다. Si 나노입자가 사용될 때에는 p-도핑된 Si를 사용하는 것이 바람직하다. 이 실리콘층은 비정질 실리콘이거나 다결정질 실리콘일 수 있다. 정공 수송층은 해당 기술에 알려져 있는 방법에 따라 Si 또는 Ge의 박막을 제조함으로써 적층될 수 있다. 정공 수송층은 또한 유기 반도체이거나 전도성 폴리머계 물질일 수 있다.
이 실시예의 다른 형태가 도 15, 16 및 17에 도시되어 있다. 도 15 및 17에서, 투명한 전도성 산화물(TCO)층(1590 또는 1790)은 정공 수송층(1580 또는 1780) 상부에 적층되고, 태양 전지는 태양광이 TCO 표면에 조사되도록 배향된다.
이 실시예의 다른 형태로서 TiO2 나노로드(또는 나노와이어)가 플루오르 도핑된 산화주석 표면에 형성된 예가 도 16에 도시되어 있다.
이 실시예의 다른 형태로서 TiO2 나노로드(또는 나노와이어)가 티타늄박 표면에 형성된 예가 도 15에 도시되어 있다. 나노로드는 콜로이드 성장법, 화학 증기 증착법 및 MBE를 포함하는 해당 기술에 알려져 있는 방법에 의해 성장시킬 수 있다.
실시예 8
또 다른 실시예에서, 실시예 1의 프로토콜은 다음과 같이 변형된다. TiO2 나노튜브를 형성한 후, II-V족, II-VI족, II-IV족으로 만들어지고 적절한 작용기를 구비한 감광성 나노입자를 TiO2 나노튜브와 반응시켜 나노입자(590) 감응형 TiO2 나노튜브를 얻는다. (도 6 참조). 이러한 나노입자의 예는 CdSe, CdTe, ZnSe, PbSe, ZnS, 및 PbS를 포함한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 나노입자는 분자 자체 어셈블리 공정을 통해 단일층을 형성함으로서 나노튜브를 장식한다.
다음으로, 정공 수송층(580)을 적층한다. 정공 수송층은 Si 또는 Ge와 같은 p-도핑된 반도체층일 수 있다. 상기 Si 또는 Ge 층은 비정질 실리콘이거나 다결정 질 실리콘일 수 있다. 정공 수송층은 또한 산화알루미늄, 산화니켈 등과 같은 금속 산화물층일 수 있다. 정공 수송층은 해당 기술에 알려져 있는 방법에 따라 이들 물질의 박막을 제조함으로써 적층될 수 있다. 예를 들면, Si 또는 Ge 박막은 원자층 증착법 또는 화학 증기 증착법에 의해 적층될 수 있다. Si 및 Ge 박막은 광 흡수성을 증가시키기 위해 서로의 상부에 적층될 수 있다. 이 경우, Si 및 Ge 막은 정공 수송층으로서 작용할 뿐 아니라 광 흡수층으로서 작용한다. 정공 수송층의 두께는 광 흡수를 최대화하면서 이 층을 통해 정공 전도에 대한 저항을 최소화하도록 조절될 수 있다. 정공 수송층은 또한 유기 반도체이거나 전도성 폴리머계 물질일 수 있다.
이 실시예의 또 다른 형태로서 TiO2 나노튜브가 티타늄박 표면에 형성된 예가 도 7에 도시되어 있다. 이 경우에, 투명한 전도성 산화물(TCO)층(770)이 정공 수송층(760)의 상부에 적층되고, 태양 전지는 태양광이 TCO 상에 조사되도록 배향된다. 이 실시예의 또 다른 형태로서 TiO2 나노로드(또는 나노와이어)가 플루오르 도핑된 산화주석 상에 형성된 예가 도 8에 도시되어 있다. 이 실시예의 또 다른 형태로서 TiO2 나노로드(또는 나노와이어)가 티타늄 박 상에 형성된 예가 도 9에 도시되어 있다. 나노로드는 콜로이드 성장법, 화학 증기 증착법 및 전자 빔 에피택시(MBE)를 포함하는 해당 기술에 알려져 있는 방법에 의해 성장시킬 수 있다.
실시예 9
또 다른 실시예에서, 실시예 8의 프로토콜이 다음과 같이 변형된다. Si 또 는 Ge 정공 수송층 대신에, 정공 수송층은 Si 또는 Ge와 같은 p-도핑된 반도체층으로 만들어진다.
이 실시예의 다른 형태가 도 11, 12 및 13에 도시되어 있다.
실시예 10
또 다른 실시예에서, 실시예 6에 기재된 광대역 태양 전지가 다음과 같이 변형된다. TiO2 나노튜브(1440)를 형성한 후(도 14 참조), II-V족, II-VI족, II-IV족 등으로 만들어지고 적절한 작용기를 구비한 다양한 크기의 감광성 나노입자를 TiO2 나노튜브(1450, 1460, 14700와 반응시켜 나노입자(1450, 1460, 1470) 감응형 TiO2 나노튜브의 광대역 혼합물을 얻는다. 감광성 나노입자의 예는 CdSe, ZnSe, PbSe, CdTe, PbS, 등을 포함한다. 나노입자 크기는 2∼50 nm, 바람직하게는 2∼10 nm 범위에서 변동될 수 있다. 적절한 작용기를 구비한 감광성 나노입자를 분자 자체 어셈블리 공정을 이용하여 TiO2 나노튜브 상에 적층함으로써 다층 나노입자 감응형 TiO2 나노튜브를 얻는다. 이들 층 각각은 분자 자체 어셈블리 공정을 이용하여 따로따로 적층할 수 있다. 각각의 층은 크기의 범위가 좁은 감광성 나노입자를 함유하며, 좁은 범위의 태양 스펙트럼을 흡수하도록 설계될 수 있다. 다층(1450, 1460, 1470)은 태양 스펙트럼의 목표로 하는 일부(또는 전부)를 커버하도록 적층된다. 층의 수는 2∼10개 범위일 수 있다. 제조비를 줄이기 위해서는 층수가 최소인 것이 바람직하다. 각 층에 사용되는 입자 크기의 범위를 조절함으로써, 바람직 한 층수를 가진 태양 전지를 설계할 수 있다. 도 14에서, 제1 층(1450)은 IR 영역에서 흡수하고, 제2 층(1460)은 가시 영역에서 흡수하며, 제3 층(1470)은 UV 부근 영역에서 흡수한다. 크기가 다양한 PbSe, CdSe 및 ZnSe의 나노입자는, 도 14에 도시된 이러한 다층 구조를 형성하도록 혼합될 수 있다.
다음으로, 정공 수송층(1480)을 적층한다. 정공 수송층은 Si 또는 Ge와 같은 p-도핑된 반도체층일 수 있다. 이 층은 비정질 실리콘이거나 다결정질 실리콘일 수 있다. Si 및 Ge 박막은 광 흡수성을 증가시키기 위해 서로의 상부에 적층될 수 있다. Si 및 Ge 막은 정공 수송층으로서 작용할 뿐 아니라 광 흡수층으로서 작용한다. 정공 수송층의 두께는 광 흡수를 최대화하면서 이 층을 통해 정공 전도에 대한 저항을 최소화하도록 조절될 수 있다. 정공 수송층은 또한 유기 반도체이거나 전도성 폴리머계 물질일 수 있다.
이 실시예의 다른 형태가 도 15, 16 및 7에 도시되어 있다.

Claims (30)

  1. 적어도 어느 하나는 태양 방사선에 대해 투명한 제1 전극 및 제2 전극;
    상기 제1 전극과 전기적으로 연통되는 전자 전도성 나노구조체(electron conducting nanostructure)를 포함하는 제1 층;
    상기 전자 전도성 나노구조체에 인접한 감광성 나노입자를 포함하는 광활성층(photoactive layer); 및
    상기 광활성층 및 상기 제2 전극과 접촉되어 있는 정공 전도층(hole conducting layer)
    을 포함하는 광기전 장치(photovoltaic device).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정공 전도층과 상기 제1 전극 사이에 블록킹층(blocking layer)을 추가로 포함하는 광기전 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전자 전도성 나노구조체가 나노튜브(nanotube), 나노로드(nanorod), 또는 나노와이어(nanowire)를 포함하는 광기전 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 나노구조체가 나노튜브를 포함하는 광기전 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 나노튜브가 이산화티탄을 포함하는 광기전 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 나노입자가 양자 도트(quantum dot), 나노로드, 나노바이포드(nanobipod), 나노트리포드(nanotripod), 나노멀티포드(nanomultipod) 또는 나노와이어를 포함하는 광기전 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 감광성 나노입자가 양자 도트인 광기전 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 나노입자가 공유결합 방식으로 상기 나노구조체에 부착되어 있는 광기전 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 나노입자가, CdSe, ZnSe, PbSe, InP, PbS, ZnS, Si, Ge, SiGe, CdTe, CdHgTe, 또는 II-VI족, II-IV족 또는 III-V족 물질을 포함하는 광기전 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광활성층이, 태양 스펙프럼의 서로 상이한 부분으로부터 방사선을 흡수하는 제1 및 제2 나노입자를 포함하는 광기전 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 나노입자가 서로 상이한 조성을 가진 광기전 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 나노입자가 서로 상이한 크기를 가진 광기전 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 나노입자가 서로 상이한 크기와 조성을 가진 광기전 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    제2 광활성층을 추가로 포함하고, 상기 제1 및 제2 광활성층은 태양 스펙트럼의 서로 상이한 부분으로부터 방사선을 흡수하는 광기전 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광활성층의 나노입자가 서로 상이한 조성을 가진 광기전 장 치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광활성층의 나노입자가 서로 상이한 크기를 가진 광기전 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광활성층의 나노입자가 서로 상이한 크기와 조성을 가진 광기전 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 정공 전도층이 정공 전도성 폴리머를 포함하는 광기전 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 정공 전도성 폴리머가 p-형 반도체성 폴리머를 포함하는 광기전 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 p-형 반도체성 폴리머가 P3HT, P3OT, MEH-PPV 또는 PEDOT를 포함하는 광기전 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 폴리머가 PEDOT를 포함하는 광기전 장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 정공 전도층이 p-형 반도체를 포함하는 광기전 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 p-형 반도체가 p-도핑된 Si, p-도핑된 Ge 또는 p-도핑된 SiGe인 광기전 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 p-형 반도체가 p-도핑된 비정질 실리콘, p-도핑된 마이크로결정질 실리콘 또는 p-도핑된 나노결정질 실리콘을 포함하는 광기전 장치.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 정공 전도층이 2개 이상의 p-형 반도체층을 포함하는 광기전 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 p-형 반도체층이 p-도핑된 실리콘층, p-도핑된 게르마늄층 또는 p-도핑된 SiGe 층을 포함하는 광기전 장치.
  27. 제1 전극 상에, 상기 제1 전극과 전기적으로 연통되는 전자 전도성 나노구조체를 포함하는 제1 층을 형성하는 단계;
    상기 전자 전도성 나노구조체 상에 감광성 나노입자를 포함하는 광활성층을 형성하는 단계; 및
    상기 광활성층 상에 정공 수송층을 형성하는 단계; 및
    상기 정공 수송층 상에 제2 전극을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 전극 중 적어도 하나는 태양 방사선에 대해 투명한,
    광기전 장치의 제조 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 나노구조체를 형성하는 단계 이전, 또는 상기 정공 전도층을 형성하는 단계 이전에 블록킹층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 광기전 장치의 제조 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 광활성층을 형성하는 단계는, 상이한 나노입자를 이용하여 상기 상이한 나노입자의 무작위 분포를 포함하는 광활성층을 제조하는 단계를 포함하는 광기전 장치의 제조 방법.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 광활성층은 상이한 나노입자의 층을 2개 이상 포함하고, 상기 광활성층을 형성하는 단계는 상기 나노구조체 상에 제1 나노입자의 층을 형성하는 단계 및 상기 제1 나노입자의 층 상에 제2 나노입자의 층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 및 제2 나노입자는 서로 상이한 광기전 장치의 제조 방법.
KR1020087022426A 2006-02-16 2007-02-15 나노입자 감응형 나노구조형 태양 전지 KR20080097462A (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US77383806P 2006-02-16 2006-02-16
US60/773,838 2006-02-16
US78613406P 2006-03-27 2006-03-27
US60/786,134 2006-03-27
US78652606P 2006-03-28 2006-03-28
US60/786,526 2006-03-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080097462A true KR20080097462A (ko) 2008-11-05

Family

ID=38180590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087022426A KR20080097462A (ko) 2006-02-16 2007-02-15 나노입자 감응형 나노구조형 태양 전지

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20080110494A1 (ko)
EP (1) EP1989744A1 (ko)
JP (1) JP2009532851A (ko)
KR (1) KR20080097462A (ko)
AU (1) AU2007217091A1 (ko)
CA (1) CA2642169A1 (ko)
TW (1) TW200802903A (ko)
WO (1) WO2007098378A1 (ko)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010068067A2 (ko) * 2008-12-12 2010-06-17 한양대학교 산학협력단 탄소 나노튜브 복합재료를 이용한 태양 전지 및 그 제조방법
KR101012565B1 (ko) * 2009-06-05 2011-02-07 한양대학교 산학협력단 나노 와이어 및 나노입자를 가지는 태양전지 및 이의 제조방법
KR101055117B1 (ko) * 2010-05-17 2011-08-08 한양대학교 산학협력단 나노구조체를 포함하는 태양전지 제조방법
KR101056132B1 (ko) * 2009-12-28 2011-08-11 재단법인대구경북과학기술원 박막형 태양전지 및 그 제조방법
WO2011102677A3 (ko) * 2010-02-18 2012-01-12 한국화학연구원 나노구조 무기-유기 이종 접합 태양전지의 제조방법
WO2012002694A3 (ko) * 2010-06-29 2012-05-03 코오롱인더스트리(주) 유기 태양 전지 및 이의 제조 방법
KR101294835B1 (ko) * 2013-01-02 2013-08-07 한국기계연구원 양자점 태양전지 및 그 제조방법
KR101304643B1 (ko) * 2011-04-08 2013-09-05 알티솔라 주식회사 인듐 도핑된 산화아연 나노로드 박막층을 포함하는 태양전지용 전극 및 이의 제조 방법
KR101327996B1 (ko) * 2012-07-11 2013-11-13 한국화학연구원 수직 배향된 나노구조체 광전극을 이용한 반도체 감응형 태양전지
KR101410668B1 (ko) * 2013-06-04 2014-06-25 포항공과대학교 산학협력단 친환경 양자점 감응형 태양전지 및 이의 제조방법

Families Citing this family (118)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8294025B2 (en) * 2002-06-08 2012-10-23 Solarity, Llc Lateral collection photovoltaics
GB0409877D0 (en) 2004-04-30 2004-06-09 Univ Manchester Preparation of nanoparticle materials
US20080230120A1 (en) * 2006-02-13 2008-09-25 Solexant Corp. Photovoltaic device with nanostructured layers
AU2007216983A1 (en) * 2006-02-17 2007-08-30 Solexant Corp. Nanostructured electroluminescent device and display
US20080066802A1 (en) * 2006-03-23 2008-03-20 Solexant Corp. Photovoltaic device containing nanoparticle sensitized carbon nanotubes
CN101485008B (zh) * 2006-05-01 2013-06-12 维克森林大学 有机光电器件及其应用
AU2007248170B2 (en) 2006-05-01 2012-08-16 Arrowhead Center, Inc. Fiber photovoltaic devices and applications thereof
US20080149178A1 (en) * 2006-06-27 2008-06-26 Marisol Reyes-Reyes Composite organic materials and applications thereof
ES2375418T3 (es) 2006-08-07 2012-02-29 Wake Forest University Método para producir materiales orgánicos compuestos.
WO2008140601A1 (en) * 2006-12-06 2008-11-20 Solexant Corporation Nanophotovoltaic device with improved quantum efficiency
US20080190483A1 (en) * 2007-02-13 2008-08-14 Carpenter R Douglas Composition and method of preparing nanoscale thin film photovoltaic materials
US8563348B2 (en) 2007-04-18 2013-10-22 Nanoco Technologies Ltd. Fabrication of electrically active films based on multiple layers
US20080264479A1 (en) * 2007-04-25 2008-10-30 Nanoco Technologies Limited Hybrid Photovoltaic Cells and Related Methods
US7999176B2 (en) * 2007-05-08 2011-08-16 Vanguard Solar, Inc. Nanostructured solar cells
US20090114273A1 (en) * 2007-06-13 2009-05-07 University Of Notre Dame Du Lac Nanomaterial scaffolds for electron transport
US20100243020A1 (en) * 2007-06-22 2010-09-30 Washington State University Research Foundation Hybrid structures for solar energy capture
US20110139233A1 (en) * 2009-12-11 2011-06-16 Honeywell International Inc. Quantum dot solar cell
US20110174364A1 (en) * 2007-06-26 2011-07-21 Honeywell International Inc. nanostructured solar cell
US20100313953A1 (en) * 2009-06-15 2010-12-16 Honeywell International Inc. Nano-structured solar cell
US20100043874A1 (en) * 2007-06-26 2010-02-25 Honeywell International Inc. Nanostructured solar cell
WO2009003150A2 (en) * 2007-06-26 2008-12-31 Solarity, Inc. Lateral collection photovoltaics
US20100275985A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Honeywell International Inc. Electron collector and its application in photovoltaics
KR101097219B1 (ko) * 2007-10-01 2011-12-21 한국전자통신연구원 나노 복합체의 제조방법 및 이를 이용한 염료감응 태양전지의 제조방법
CA2704554A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Wake Forest University Lateral organic optoelectronic devices and applications thereof
US8784701B2 (en) 2007-11-30 2014-07-22 Nanoco Technologies Ltd. Preparation of nanoparticle material
KR20090065175A (ko) * 2007-12-17 2009-06-22 한국전자통신연구원 염료감응 태양전지 및 그의 제조 방법
US8710354B2 (en) * 2007-12-19 2014-04-29 Honeywell International Inc. Solar cell with hyperpolarizable absorber
US8089063B2 (en) 2007-12-19 2012-01-03 Honeywell International Inc. Quantum dot solar cell with electron rich anchor group
US8106388B2 (en) * 2007-12-19 2012-01-31 Honeywell International Inc. Quantum dot solar cell with rigid bridge molecule
US8067763B2 (en) 2007-12-19 2011-11-29 Honeywell International Inc. Quantum dot solar cell with conjugated bridge molecule
WO2009106810A1 (en) 2008-02-25 2009-09-03 Nanoco Technologies Limited Semiconductor nanoparticle capping agents
US8288649B2 (en) * 2008-02-26 2012-10-16 Honeywell International Inc. Quantum dot solar cell
GB2458442A (en) * 2008-02-29 2009-09-23 Univ Dublin City Wide band gap nanostructured devices
CN101561194B (zh) * 2008-04-18 2010-12-29 清华大学 太阳能集热器
US8003070B2 (en) * 2008-03-13 2011-08-23 Battelle Energy Alliance, Llc Methods for forming particles from single source precursors
US9371226B2 (en) 2011-02-02 2016-06-21 Battelle Energy Alliance, Llc Methods for forming particles
US8951446B2 (en) 2008-03-13 2015-02-10 Battelle Energy Alliance, Llc Hybrid particles and associated methods
US8324414B2 (en) 2009-12-23 2012-12-04 Battelle Energy Alliance, Llc Methods of forming single source precursors, methods of forming polymeric single source precursors, and single source precursors and intermediate products formed by such methods
US8373063B2 (en) * 2008-04-22 2013-02-12 Honeywell International Inc. Quantum dot solar cell
US8299355B2 (en) 2008-04-22 2012-10-30 Honeywell International Inc. Quantum dot solar cell
US8283561B2 (en) 2008-05-13 2012-10-09 Honeywell International Inc. Quantum dot solar cell
JP2011522422A (ja) * 2008-05-27 2011-07-28 ユニバーシティ オブ ヒューストン ファイバー光起電性デバイスおよびその製造のための方法
US8802483B2 (en) * 2008-06-18 2014-08-12 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Self-organizing nanostructured solar cells
US20100006148A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Honeywell International Inc. Solar cell with porous insulating layer
SE533090C2 (sv) * 2008-07-09 2010-06-22 Qunano Ab Nanostrukturerad ljusdiod
US8148632B2 (en) 2008-07-15 2012-04-03 Honeywell International Inc. Quantum dot solar cell
US20100012168A1 (en) * 2008-07-18 2010-01-21 Honeywell International Quantum dot solar cell
GB0813273D0 (en) 2008-07-19 2008-08-27 Nanoco Technologies Ltd Method for producing aqueous compatible nanoparticles
WO2010014105A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Quantumsphere, Inc. Composition and method of preparing nanoscale thin film photovoltaic materials
GB0814458D0 (en) 2008-08-07 2008-09-10 Nanoco Technologies Ltd Surface functionalised nanoparticles
KR101005803B1 (ko) * 2008-08-11 2011-01-05 한국표준과학연구원 양자점나노선 어레이 태양광 소자 및 그 제조 방법
US8455757B2 (en) 2008-08-20 2013-06-04 Honeywell International Inc. Solar cell with electron inhibiting layer
EP2172986B1 (en) 2008-08-27 2013-08-21 Honeywell International Inc. Solar cell having hybrid hetero junction structure
KR101060014B1 (ko) * 2008-08-28 2011-08-26 한국표준과학연구원 양자점 태양광 소자 및 그 제조방법
WO2010030511A2 (en) * 2008-09-09 2010-03-18 Vanguard Solar, Inc. Solar cells and photodetectors with semiconducting nanostructures
US20100101636A1 (en) 2008-10-23 2010-04-29 Honeywell International Inc. Solar cell having supplementary light-absorbing material and related system and method
GB0820101D0 (en) 2008-11-04 2008-12-10 Nanoco Technologies Ltd Surface functionalised nanoparticles
US8093177B2 (en) * 2008-11-06 2012-01-10 Wisconsin Alumni Research Foundation Metal oxides having molecular and/or biomolecular functionalization
US8642991B2 (en) * 2008-11-11 2014-02-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Photosensitive quantum dot, composition comprising the same and method of forming quantum dot-containing pattern using the composition
GB0821122D0 (en) 2008-11-19 2008-12-24 Nanoco Technologies Ltd Semiconductor nanoparticle - based light emitting devices and associated materials and methods
GB0822985D0 (en) 2008-12-18 2009-01-28 Eastman Kodak Co Vapour deposited planar pv cell
US8871628B2 (en) * 2009-01-21 2014-10-28 Veeco Ald Inc. Electrode structure, device comprising the same and method for forming electrode structure
US8227686B2 (en) * 2009-02-04 2012-07-24 Honeywell International Inc. Quantum dot solar cell
US8227687B2 (en) 2009-02-04 2012-07-24 Honeywell International Inc. Quantum dot solar cell
WO2010118375A2 (en) * 2009-04-09 2010-10-14 The Regents Of The University Of California Three dimensional dye-sensitized solar cells with nanoscale architectures
US20100258163A1 (en) * 2009-04-14 2010-10-14 Honeywell International Inc. Thin-film photovoltaics
TWI419341B (zh) * 2009-05-18 2013-12-11 Ind Tech Res Inst 量子點薄膜太陽能電池
US20100294367A1 (en) * 2009-05-19 2010-11-25 Honeywell International Inc. Solar cell with enhanced efficiency
KR101061150B1 (ko) * 2009-05-22 2011-08-31 서울대학교산학협력단 발광 디바이스와 이의 제조 방법
US8809672B2 (en) * 2009-05-27 2014-08-19 The Regents Of The University Of California Nanoneedle plasmonic photodetectors and solar cells
US8426728B2 (en) * 2009-06-12 2013-04-23 Honeywell International Inc. Quantum dot solar cells
US20100326499A1 (en) * 2009-06-30 2010-12-30 Honeywell International Inc. Solar cell with enhanced efficiency
GB0916699D0 (en) 2009-09-23 2009-11-04 Nanoco Technologies Ltd Semiconductor nanoparticle-based materials
GB0916700D0 (en) 2009-09-23 2009-11-04 Nanoco Technologies Ltd Semiconductor nanoparticle-based materials
US9054262B2 (en) 2009-09-29 2015-06-09 Research Triangle Institute Integrated optical upconversion devices and related methods
US9349970B2 (en) 2009-09-29 2016-05-24 Research Triangle Institute Quantum dot-fullerene junction based photodetectors
DK2483925T3 (en) * 2009-09-29 2018-08-20 Res Triangle Inst QUANTITY POINT FILLER TRANSITION BASED PHOTO DETECTORS
US8208252B2 (en) * 2009-11-05 2012-06-26 Alcatel-Lucent Usa Inc. Infrared energy powered cooling apparatus and computer chassis comprising same
US20110108102A1 (en) * 2009-11-06 2011-05-12 Honeywell International Inc. Solar cell with enhanced efficiency
US20110139248A1 (en) * 2009-12-11 2011-06-16 Honeywell International Inc. Quantum dot solar cells and methods for manufacturing solar cells
US8372678B2 (en) 2009-12-21 2013-02-12 Honeywell International Inc. Counter electrode for solar cell
WO2011090336A2 (ko) * 2010-01-25 2011-07-28 (주)루미나노 전기장 향상 효과에 의하여 개선된 광전환 효율을 나타내는 태양전지
US20110192450A1 (en) * 2010-02-10 2011-08-11 Bing Liu Method for producing nanoparticle solutions based on pulsed laser ablation for fabrication of thin film solar cells
US20110232717A1 (en) * 2010-02-18 2011-09-29 OneSun, LLC Semiconductors compositions for dye-sensitized solar cells
CN102884648A (zh) * 2010-02-18 2013-01-16 韩国化学研究院 全固态异质结太阳能电池
US20110214726A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-08 Alliance For Sustainable Energy, Llc Ultra- High Solar Conversion Efficiency for Solar Fuels and Solar Electricity via Multiple Exciton Generation in Quantum Dots Coupled with Solar Concentration
GB201005601D0 (en) 2010-04-01 2010-05-19 Nanoco Technologies Ltd Ecapsulated nanoparticles
CN102214517B (zh) * 2010-04-07 2012-12-19 财团法人交大思源基金会 大面积太阳能电池的制造方法
JP5565728B2 (ja) * 2010-08-10 2014-08-06 学校法人同志社 チタニアナノチューブアレイおよびチタニア電極の作成方法、チタニア電極、並びにこのチタニア電極を適用した色素増感太陽電池
WO2012050621A1 (en) * 2010-10-15 2012-04-19 Los Alamos National Security, Llc Quantum dot sensitized solar cell
WO2012050616A1 (en) * 2010-10-15 2012-04-19 Los Alamos National Security, Llc Composite materials with metal oxide attached to lead chalcogenide nanocrystal quantum dots with linkers
FR2972852B1 (fr) * 2011-03-17 2013-04-12 Commissariat Energie Atomique Dispositif a base de nano/microfils stabilise mecaniquement et aux proprietes optiques ameliorees et son procede de realisation
KR101262501B1 (ko) * 2011-04-04 2013-05-08 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
KR20130023608A (ko) * 2011-08-29 2013-03-08 한국과학기술연구원 벌크 헤테로 접합 무기 박막 태양전지 및 이의 제조 방법
JP5881045B2 (ja) * 2011-10-11 2016-03-09 国立研究開発法人産業技術総合研究所 量子ドット含有チタン化合物及びその製造方法、並びに該量子ドット含有チタン化合物を用いた光電変換素子
US9030108B2 (en) * 2012-05-07 2015-05-12 David Deak, SR. Gaussian surface lens quantum photon converter and methods of controlling LED colour and intensity
US10326091B2 (en) * 2012-05-09 2019-06-18 Lg Chem, Ltd. Organic electrochemical device, and method for manufacturing same
US11004990B2 (en) * 2012-10-29 2021-05-11 King Abdullah University Of Science And Technology Nanometer sized structures grown by pulsed laser deposition
WO2014088558A1 (en) * 2012-12-04 2014-06-12 Los Alamos National Security, Llc Cation-exchanged quantum dot photoanodes and solar cells
WO2014103609A1 (ja) * 2012-12-26 2014-07-03 富士フイルム株式会社 半導体膜、半導体膜の製造方法、太陽電池、発光ダイオード、薄膜トランジスタ、および、電子デバイス
JP5964742B2 (ja) * 2012-12-26 2016-08-03 富士フイルム株式会社 半導体膜、半導体膜の製造方法、太陽電池、発光ダイオード、薄膜トランジスタ、および、電子デバイス
WO2014199462A1 (ja) * 2013-06-12 2014-12-18 株式会社日立製作所 太陽電池セルおよびその製造方法
KR101491910B1 (ko) * 2013-06-25 2015-02-11 고려대학교 산학협력단 광활성층 구조물, 이의 형성 방법 및 이를 포함하는 유기 태양 전지
US10032944B2 (en) 2013-10-25 2018-07-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Transparent cover for solar cells and modules
DE102013221758B4 (de) * 2013-10-25 2019-05-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtungen zur aussendung und/oder zum empfang elektromagnetischer strahlung und verfahren zur bereitstellung derselben
JP6441750B2 (ja) * 2014-06-24 2018-12-19 京セラ株式会社 量子ドット型太陽電池
KR20160000159A (ko) * 2014-06-24 2016-01-04 코오롱인더스트리 주식회사 유기 태양 전지의 제조 방법
JP6455915B2 (ja) * 2014-08-29 2019-01-23 国立大学法人電気通信大学 太陽電池
US9620686B2 (en) * 2015-01-28 2017-04-11 Apple Inc. Display light sources with quantum dots
EP3101695B1 (en) * 2015-06-04 2021-12-01 Nokia Technologies Oy Device for direct x-ray detection
JP6725219B2 (ja) * 2015-07-31 2020-07-15 積水化学工業株式会社 太陽電池
JP6196418B2 (ja) * 2015-09-28 2017-09-13 京セラ株式会社 光電変換装置
CN106611800A (zh) * 2015-10-19 2017-05-03 陈柏颕 太阳能薄膜结构及制造该太阳能薄膜结构的方法与装置
JP6599729B2 (ja) * 2015-10-27 2019-10-30 京セラ株式会社 光電変換装置
JP6616178B2 (ja) * 2015-12-24 2019-12-04 京セラ株式会社 光電変換装置
CN106252088B (zh) * 2016-10-08 2018-08-10 常州大学怀德学院 一种电子点和染料敏化复合异质结太阳能电池及其制备方法
JP7198688B2 (ja) * 2019-03-04 2023-01-11 シャープ株式会社 ハイブリッド粒子、光電変換素子、感光体及び画像形成装置
CN114106623B (zh) * 2020-12-15 2023-04-07 广东聚华印刷显示技术有限公司 量子点墨水、量子点薄膜、电致发光二极管及显示器件

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5537000A (en) * 1994-04-29 1996-07-16 The Regents, University Of California Electroluminescent devices formed using semiconductor nanocrystals as an electron transport media and method of making such electroluminescent devices
KR100332186B1 (ko) * 1995-11-28 2002-05-09 포만 제프리 엘 유기전자발광소자를향상시키기위하여사용된유기/무기합금
US5720827A (en) * 1996-07-19 1998-02-24 University Of Florida Design for the fabrication of high efficiency solar cells
US5958573A (en) * 1997-02-10 1999-09-28 Quantum Energy Technologies Electroluminescent device having a structured particle electron conductor
US6121541A (en) * 1997-07-28 2000-09-19 Bp Solarex Monolithic multi-junction solar cells with amorphous silicon and CIS and their alloys
EP1208002A4 (en) * 1999-06-03 2006-08-02 Penn State Res Found MATERIALS WITH NETWORK OF SURFACE POROSITY COLUMNS DEPOSITED IN THIN FILM
US20050045851A1 (en) * 2003-08-15 2005-03-03 Konarka Technologies, Inc. Polymer catalyst for photovoltaic cell
EP1176646A1 (en) * 2000-07-28 2002-01-30 Ecole Polytechnique Féderale de Lausanne (EPFL) Solid state heterojunction and solid state sensitized photovoltaic cell
US6657378B2 (en) * 2001-09-06 2003-12-02 The Trustees Of Princeton University Organic photovoltaic devices
FR2827854B1 (fr) * 2001-07-25 2003-09-19 Saint Gobain Rech Substrat revetu d'un film composite, procede de fabrication et applications
US7777303B2 (en) * 2002-03-19 2010-08-17 The Regents Of The University Of California Semiconductor-nanocrystal/conjugated polymer thin films
WO2004009884A1 (en) * 2002-07-19 2004-01-29 University Of Florida Transparent electrodes from single wall carbon nanotubes
US20040031519A1 (en) * 2002-08-13 2004-02-19 Agfa-Gevaert Nano-porous metal oxide semiconductor spectrally sensitized with metal oxide chalcogenide nano-particles
AU2003262550A1 (en) * 2002-08-13 2004-03-03 Agfa-Gevaert Nano-porous metal oxide semiconductor spectrally sensitized with metal chalcogenide nano-particles
WO2004017345A1 (en) * 2002-08-13 2004-02-26 Agfa-Gevaert Porous metal oxide semiconductor spectrally sensitized with metal oxide
US20050126628A1 (en) * 2002-09-05 2005-06-16 Nanosys, Inc. Nanostructure and nanocomposite based compositions and photovoltaic devices
WO2004022714A2 (en) * 2002-09-05 2004-03-18 Nanosys, Inc. Organic species that facilitate charge transfer to or from nanostructures
US6878871B2 (en) * 2002-09-05 2005-04-12 Nanosys, Inc. Nanostructure and nanocomposite based compositions and photovoltaic devices
WO2004022637A2 (en) * 2002-09-05 2004-03-18 Nanosys, Inc. Nanocomposites
US20040067324A1 (en) * 2002-09-13 2004-04-08 Lazarev Pavel I Organic photosensitive optoelectronic device
JP2004146663A (ja) * 2002-10-25 2004-05-20 Seiko Epson Corp 光電変換素子
US6833201B2 (en) * 2003-01-31 2004-12-21 Clemson University Nanostructured-doped compound for use in an EL element
AU2004221377B2 (en) * 2003-03-19 2009-07-16 Heliatek Gmbh Photoactive component comprising organic layers
US7605327B2 (en) * 2003-05-21 2009-10-20 Nanosolar, Inc. Photovoltaic devices fabricated from nanostructured template
US20050000565A1 (en) * 2003-05-22 2005-01-06 Tingying Zeng Self-assembly methods for the fabrication of McFarland-Tang photovoltaic devices
WO2005001900A2 (en) * 2003-06-12 2005-01-06 Sirica Corporation Steady-state-non-equilibrium distribution of free carriers and photon energy up-conversion using same
US7265037B2 (en) * 2003-06-20 2007-09-04 The Regents Of The University Of California Nanowire array and nanowire solar cells and methods for forming the same
JP4086013B2 (ja) * 2003-07-24 2008-05-14 株式会社デンソー 車両用衝突物体判別装置
US7081584B2 (en) * 2003-09-05 2006-07-25 Mook William J Solar based electrical energy generation with spectral cooling
US7605534B2 (en) * 2003-12-02 2009-10-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element having metal oxide and light-emitting device using the same
US20050150542A1 (en) * 2004-01-13 2005-07-14 Arun Madan Stable Three-Terminal and Four-Terminal Solar Cells and Solar Cell Panels Using Thin-Film Silicon Technology
JP5248782B2 (ja) * 2004-01-20 2013-07-31 シリアム・テクノロジーズ・インコーポレーテッド エピタキシャルに成長させた量子ドット材料を有する太陽電池
US7604843B1 (en) * 2005-03-16 2009-10-20 Nanosolar, Inc. Metallic dispersion
US8586967B2 (en) * 2004-04-13 2013-11-19 The Trustees Of Princeton University High efficiency organic photovoltaic cells employing hybridized mixed-planar heterojunctions
US20060088713A1 (en) * 2004-05-05 2006-04-27 Dykstra Tieneke E Surface modification of nanocrystals using multidentate polymer ligands
US20050253502A1 (en) * 2004-05-12 2005-11-17 Matsushita Electric Works, Ltd. Optically enhanced nanomaterials
KR100632632B1 (ko) * 2004-05-28 2006-10-12 삼성전자주식회사 나노 결정의 다층 박막 제조 방법 및 이를 이용한유·무기 하이브리드 전기 발광 소자
US7329709B2 (en) * 2004-06-02 2008-02-12 Konarka Technologies, Inc. Photoactive materials and related compounds, devices, and methods
US7442320B2 (en) * 2004-06-18 2008-10-28 Ultradots, Inc. Nanostructured materials and photovoltaic devices including nanostructured materials
WO2006023206A2 (en) * 2004-07-23 2006-03-02 University Of Florida Research Foundation, Inc. One-pot synthesis of high-quality metal chalcogenide nanocrystals without precursor injection
GB0422913D0 (en) * 2004-10-15 2004-11-17 Elam T Ltd Electroluminescent devices
US20060112983A1 (en) * 2004-11-17 2006-06-01 Nanosys, Inc. Photoactive devices and components with enhanced efficiency
US7618838B2 (en) * 2005-04-25 2009-11-17 The Research Foundation Of State University Of New York Hybrid solar cells based on nanostructured semiconductors and organic materials
US20070012355A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-18 Locascio Michael Nanostructured material comprising semiconductor nanocrystal complexes for use in solar cell and method of making a solar cell comprising nanostructured material
US7943847B2 (en) * 2005-08-24 2011-05-17 The Trustees Of Boston College Apparatus and methods for solar energy conversion using nanoscale cometal structures
US20080066802A1 (en) * 2006-03-23 2008-03-20 Solexant Corp. Photovoltaic device containing nanoparticle sensitized carbon nanotubes

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010068067A3 (ko) * 2008-12-12 2010-09-23 한양대학교 산학협력단 탄소 나노튜브 복합재료를 이용한 태양 전지 및 그 제조방법
KR100988206B1 (ko) * 2008-12-12 2010-10-18 한양대학교 산학협력단 탄소 나노튜브 복합재료를 이용한 태양 전지 및 그 제조방법
WO2010068067A2 (ko) * 2008-12-12 2010-06-17 한양대학교 산학협력단 탄소 나노튜브 복합재료를 이용한 태양 전지 및 그 제조방법
KR101012565B1 (ko) * 2009-06-05 2011-02-07 한양대학교 산학협력단 나노 와이어 및 나노입자를 가지는 태양전지 및 이의 제조방법
KR101056132B1 (ko) * 2009-12-28 2011-08-11 재단법인대구경북과학기술원 박막형 태양전지 및 그 제조방법
WO2011102677A3 (ko) * 2010-02-18 2012-01-12 한국화학연구원 나노구조 무기-유기 이종 접합 태양전지의 제조방법
US9059418B2 (en) 2010-02-18 2015-06-16 Korea Research Institute Of Chemical Technology Method for manufacturing a nanostructured inorganic/organic heterojunction solar cell
KR101055117B1 (ko) * 2010-05-17 2011-08-08 한양대학교 산학협력단 나노구조체를 포함하는 태양전지 제조방법
WO2012002694A3 (ko) * 2010-06-29 2012-05-03 코오롱인더스트리(주) 유기 태양 전지 및 이의 제조 방법
KR101415822B1 (ko) * 2010-06-29 2014-07-09 코오롱인더스트리 주식회사 유기 태양 전지 및 이의 제조 방법
KR101304643B1 (ko) * 2011-04-08 2013-09-05 알티솔라 주식회사 인듐 도핑된 산화아연 나노로드 박막층을 포함하는 태양전지용 전극 및 이의 제조 방법
KR101327996B1 (ko) * 2012-07-11 2013-11-13 한국화학연구원 수직 배향된 나노구조체 광전극을 이용한 반도체 감응형 태양전지
KR101294835B1 (ko) * 2013-01-02 2013-08-07 한국기계연구원 양자점 태양전지 및 그 제조방법
KR101410668B1 (ko) * 2013-06-04 2014-06-25 포항공과대학교 산학협력단 친환경 양자점 감응형 태양전지 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
TW200802903A (en) 2008-01-01
WO2007098378A1 (en) 2007-08-30
AU2007217091A1 (en) 2007-08-30
EP1989744A1 (en) 2008-11-12
CA2642169A1 (en) 2007-08-30
JP2009532851A (ja) 2009-09-10
US20080110494A1 (en) 2008-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20080097462A (ko) 나노입자 감응형 나노구조형 태양 전지
Ajayan et al. A review of photovoltaic performance of organic/inorganic solar cells for future renewable and sustainable energy technologies
US20080066802A1 (en) Photovoltaic device containing nanoparticle sensitized carbon nanotubes
Asim et al. A review on the role of materials science in solar cells
CN101411001A (zh) 纳米颗粒敏化的纳米结构的太阳能电池
US20080142075A1 (en) Nanophotovoltaic Device with Improved Quantum Efficiency
US20080230120A1 (en) Photovoltaic device with nanostructured layers
US20100276731A1 (en) Inorganic Nanocrystal Bulk Heterojunctions
Liang et al. Recent Progress in Perovskite‐Based Reversible Photon–Electricity Conversion Devices
Xie et al. Improving performance in CdTe/CdSe nanocrystals solar cells by using bulk nano-heterojunctions
Kafafi et al. The role of photonics in energy
US20150155397A1 (en) Filter system for photoactive components
Mo et al. Insights into the application of carbon materials in heterojunction solar cells
Raval et al. Historic Developments, Current Technologies and Potential of Nanotechnology to Develop Next Generation Solar Cells with Improved Efficiency.
Zhang et al. Development and prospect of nanoarchitectured solar cells
Hepp et al. Ultra-lightweight space power from hybrid thin-film solar cells
Gourdin Solar cell technology
Shende et al. Flexible Silicon Photovoltaic Solar Cells
Sahoo et al. Nanoscience and Nanotechnologies for Photovoltaics
Ahmed Material Challenges in Next Generation Solar Cells
Sharma et al. Quantum dot solar cell: an emerging nanomaterial-based device in the solar industry
Li et al. FLEXIBLE SOLAR CELLS
CN101421051A (zh) 具有纳米结构层的光伏装置
Chen Flexible Inorganic Photovoltaics
Wang et al. Three-Dimensional Photovoltaic Devices Based on Vertically Aligned Nanowire Array

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid