KR20090006907A - 이중구조의 염료감응 태양전지 - Google Patents
이중구조의 염료감응 태양전지 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20090006907A KR20090006907A KR1020070070340A KR20070070340A KR20090006907A KR 20090006907 A KR20090006907 A KR 20090006907A KR 1020070070340 A KR1020070070340 A KR 1020070070340A KR 20070070340 A KR20070070340 A KR 20070070340A KR 20090006907 A KR20090006907 A KR 20090006907A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- transparent electrode
- dye
- counter electrode
- electrode substrate
- sides
- Prior art date
Links
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 title claims description 7
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 2
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 claims description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 4
- 239000002355 dual-layer Substances 0.000 claims 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 14
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTOFIJKJBFKUGM-UHFFFAOYSA-M 1,2-dimethyl-3-octylimidazol-1-ium;iodide Chemical compound [I-].CCCCCCCCN1C=C[N+](C)=C1C QTOFIJKJBFKUGM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OOWFYDWAMOKVSF-UHFFFAOYSA-N 3-methoxypropanenitrile Chemical compound COCCC#N OOWFYDWAMOKVSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H01G9/2068—Panels or arrays of photoelectrochemical cells, e.g. photovoltaic modules based on photoelectrochemical cells
-
- 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
- H01G9/2022—Light-sensitive devices characterized by he counter electrode
-
- 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
-
- 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
- H01G9/2095—Light-sensitive devices comprising a flexible sustrate
-
- 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
- Y02E10/542—Dye sensitized solar 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)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 두 개의 투명전극기판과 양면에 대향전극이 형성된 하나의 대향전극판이 투명전극기판-대향전극기판-투명전극기판 순서로 대향된 구조로 배치되며, 양측 투명전극기판-대향전극기판 사이 공간에는 전해질용액이 충진되어 있는 이중구조의 염료감응 태양전지에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 태양광에 반응하는 염료가 도포된 금속산화박막이 양방향 이중구조로 형성되어 있어 햇볕이 내리쬐는 각도나 위치에 상관없이 전기를 생산할 수 있게 된다.
태양전지, 태양광, 염료감응, 이중
Description
본 발명은 이중구조의 염료감응 태양전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광에 반응하는 염료가 도포된 금속산화박막을 양방향 이중구조로 형성하여 햇볕이 내리쬐는 각도나 위치에 상관없이 전기를 생산할 수 있도록 하는 염료감응 태양전지에 관한 것이다.
다양한 에너지원 중에서도 무한하고 청정연료로서 근래에 가장 주목 받고 있는 대체에너지 중 하나가 태양에너지이다. 태양에너지를 이용하는 방법은 태양열과 빛을 이용한 방법으로 대별할 수 있는데, 그중에서도 태양의 빛에너지를 전기에너지로 변환하여 전기를 생산하는 태양전지 기술이 화석연료에 의해 전기를 생산하는 종래의 방법을 대체할 수 있어 주목을 받고 있다. 종래에 실리콘형 태양전지가 폭넓게 연구되어 산업적으로 활용되고 있으나, 단가가 비싸 경제성이 낮은 점이 문제로 되고 있다.
한편, 근래에는 실리콘 태양전지에 버금가는 에너지 변환효율을 가지면서 생산원가가 저렴한 차세대 태양전지로 염료감응형 태양전지(DSSC: Dye-Sensitized Solar Cells)가 활발하게 연구되고 있다. 염료감응 태양전지는 기존의 p-n접합에 의한 실리콘 태양전지와는 달리 가시광선의 빛을 흡수하여 전자-홀 쌍(electron-hole pair)을 생성할 수 있는 감광성 염료분자와, 생성된 전자를 전달하는 전이금속 산화물(이하, "금속산화박막"이라 함)을 주된 구성으로 하여 이루어진 광전기화학적 태양전지이다.
지금까지 알려진 염료감응 태양전지중 대표적인 예로는 스위스의 그라첼Gratzel)등에 의하여 발표된 것이 있다(USP 4927721, USP 5350644). 그라첼 등에 의한 염료감응 태양전지는 염료분자가 입혀진 나노입자 이산화티탄(TiO2)으로 이루어지는 반도체 전극(이하, "투명전극"이라 함), 백금 혹은 탄소가 코팅된 반대편 전극(이하, "대향전극"이라 함), 그리고 그 사이에 채워진 전해질 용액으로 구성되어 있다.
이렇게 구성된 염료감응 태양전지는 일방향에서 태양광이 내리쬐면 금속산화박막(예컨대 이산화티탄) 표면의 들뜬 염료들이 전자(electron)를 발생시키고(산화), 생성된 전자들이 금속산화막을 통과하여 전도성기판에 도달되어 전극을 통해 외부 회로로 전달되고, 외부회로에서 전기적인 일을 하고 돌아온 전자는 대향전극의 백금판에 도달해 전도성 기판 사이에 들어 있는 전해질용액으로 전달되고, 전해질용액으로 전달된 전자는 전자를 상실했던 염료로 이동(환원)되는 순환체계가 형성되면서 지속적으로 전기를 생산하게 되는 것이다. 이러한 종래의 염료감응 태양전지의 단면구조가 도 1에 도시되어 있다.
도 1에 도시된 종래의 염료감응 태양전지는 투명전극 표면으로 입사된 태양 광에너지가 금속산화박막(13) 위에 흡착된 염료분자를 직접 자극하여 전자발생에 관여하는데, 이때 반대편 전극으로 입사된 태양광에너지는 전해질용액(20)을 통과하면서 그 에너지가 줄어들어 금속산화박막(13)에 흡착된 염료를 여기시키기 어려운 단점이 있다. 즉, 종래의 염료감응 태양전지는 빛을 투명전극으로 받았을 때와 대향전극 표면으로 받았을 때에 현저한 효율의 차이를 나타내므로, 투명전극쪽으로 태양광에너지를 받는 것을 기본으로 하여 구성됨으로써 단위면적당 전기생산효율이 저조한 단점을 가지고 있었다.
이러한 일방향성(일방향에서의 태양광만 활용)이라는 염료감응 태양전지의 한계를 극복하기 위해서 한국등록특허 제10-0567331호의 "레고형 연료감응 태양전지모듈"이 안출된 바 있다(도 2 참조). 상기 "레고형 연료감응 태양전지모듈"은 중심의 제2기판의 양면상에 두개의 하부태양전지 셀들을 구성하여 제2기판의 양쪽으로 가시광선이 입사될 때, 두방향으로 입사되는 가시광선 모두에 대해 전류를 생산할 수 있도록 하여 단위면적당 에너지변환효율을 종래보다 2배 정도 향상시킬 수 있도록 구성하고, 각 단위 셀들을 상호 레고형태로 연결하여 전기적인 접속이 용이한 구조를 갖도록 하였다.
그러나, 이렇게 개선된 종래의 태양전지모듈 역시 두꺼운 기판을 사용함으로써 두께가 두꺼워지고 중량이 증가하게 되어 취급이 불편하고, 제조 및 원가비가 상승되는 결과를 초래하게 되어 여전히 경제성이 떨어지는 단점이 있다.
본 발명은 종래의 염료감응 태양전지가 갖는 단점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 양 방향으로 입사되는 태양광에 대해 전기를 생산할 수 있도록 하여 태양의 이동방향에 관계없이 더 많은 전기를 효율적으로 생산할 수 있도록 하고, 재료비와 제조원가를 절감하고 중량과 부피를 줄여 취급이 편리한 염료감응 태양전지를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
전기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 두 개의 투명전극기판과 양면에 대향전극이 형성된 하나의 대향전극판이 투명전극기판-대향전극기판-투명전극기판 순서로 대향된 구조로 배치되며, 양측 투명전극기판-대향전극기판 사이 공간에는 전해질용액이 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 이중구조의 염료감응 태양전지에 관한 것이다. 상기 투명전극기판 또는 대향전극기판의 소재로는 전도성 유리 기판, 전도성 플라스틱 기판, 전도성 금속 기판, 반도체 기판 또는 부도체 기판 등을 사용할 수 있으며, 이들 중 전도성 플라스틱 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 이때 상기 전도성 플라스틱 기판은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 또는 폴리에틸렌나프탈레이트와 같은 고분자판에 전도성 물질을 도포한 기판일 수 있다. 상기 투명전극기판상에는 소정 두께의 나노입자 산화물층을 포함하고, 상기 나노입자 산화물층에는 감광성 염료분자가 화학적으로 흡착되어 있다. 상기 나노입자 산화물층은 이산화티탄(TiO2), 이산화주석(SnO2) 또는 산화아연(ZnO) 또는 Nb2O5 등으로 이루어질 수 있다. 상기 대향전극판은 전도성 투명 기판과 백금층이 코팅된 투명 기판을 사용할 수 있으며, 상기 전해질 용액은 요오드계 산화 환원 전해질을 사용할 수 있다. 즉, 상기 전해질 용액은 0.8 M의 1,2-디메틸-3-옥틸-이미다졸륨 아이오다이드(1,2-dimethyl-3-octyl-imidazolium iodide)와 40 mM의 I2를 3-메톡시프로피오니트릴(3-Methoxypropionitrile)에 용해시킨 I3 -/I-의 전해질 용액일 수 있다. 본 발명에 적용될 수 있는 전극기판의 소재, 투명전극판에 형성되는 나노입자 산화물층의 종류, 대향전극판에 형성되는 금속층 등의 종류, 전해질을 이루는 화학물질의 성분 및 함량 등은 상기 예시한 것에 한정되는 것은 아니며, 당업계에서 적절하게 선택하여 사용할 수 있을 것이다.
본 발명에 의한 태양전지에서, 상기 두 투명전극기판의 전해질층에 접하는 면에는 감광성 염료가 표면에 흡착된 금속산화박막이 형성되어 있으며, 상기 대향전극기판의 양면에는 백금 또는 탄소층이 형성되어 있을 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 태양전지에서 상기 대향전극기판만, 또는 상기 투명전극기판과 대향전극기판이 모두 굽힘성이 있는(flexible) 소재로 된 경우, 투명전극기판과 대향전극기판이 접촉됨으로써 태양광 에너지에 의한 전자의 이동이 교란될 수 있다. 따라서 상기 투명전극기판의 전해질층에 접하는 면 또는 상기 대향전극기판의 양면에는 투명전극기판과 대향전극기판의 직접접촉을 방지하기 위한 비전도성 돌기부가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 태양광이 한쪽 측면에서만 조사되는 경우 대향전극의 효율성을 증대시키기 위해, 대향전극기판에 양측에 충진된 전해질층이 공간적으로 연결될 수 있도록 미세 관통공을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우 전자가 상기 미세 관통공을 통해 반대편 공간으로 이동하는 것이 가능하게 된다.
한편, 본 발명에 의한 태양전지에 있어서, 외부로부터의 충격이나 긁힘 등에 저항성을 부여하고, 누전을 방지하기 위하여 투명전극기판의 외곽에 강도가 있는 기판(예컨대, 유리기판)을 추가로 부착할 수 있다. 종래기술인 도 1 및 2에는 모두 유리기판(10)이 장착된 예가 도시되어 있으나, 본 발명에 의한 실시예를 도시한 도 3 내지 도 6에서는 유리기판이 장착되지 않은 예를 나타낸 것이다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 염료감응 태양전지는 태양광을 수광하여 반응하는 염료가 흡착된 금속산화박막이 중앙 기판을 중심으로 각각 설치되어 종래의 염료감응 태양전지보다 단위면적당 전기생산성을 대폭 향상시킴은 물론 종래의 실리콘 태양전지보다 제조원가와 설치비용을 크게 줄일 수 있는 장점을 가져 다양한 용도로 널리 사용될 수 있도록 한다.
이하 본 발명에 의한 태양전지를 개념화한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 도 3 내지 도 5는 본 발명의 일예에 따른 염료감응 태양전지의 단면도 및 일부 확대도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 일예에 대한 염료감응 태양전지가 장착된 창문의 양면으로 태양광 또는 인공광이 조사되는 상태를 도시한 예시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이중구조의 염료감응 태양전지는 좌·우 양측에서 입사된 태양광 또는 인조광에 의해 전자가 생성되므로 단위면적당 전기 생산효율을 대폭 향상시킬 수 있는 특징적인 구조로 이루어지며, 중앙부에 설치된 대향전극판(16)은 통상의 투명전극판(11)이 유리기판으로 이루어진 것에 비해 두께와 중량이 가벼운 금속재나 플라스틱으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 염료감응 태양전지의 각 기판들은 사각평판형으로 이루어진 것으로, 도면에 도시된 실시예에서는 횡방향으로 설치된 태양전지의 단면도를 도시하고 있다. 도면을 참조하면서 설명하면, 양 측면에 두 개의 투명전극판(11)이 각각 설치되고, 이들 두 개의 투명전극판(11)에 의해 밀폐(밀폐의 필요성, 밀폐의 방법 등은 종래기술에 널리 소개되어 있으므로 설명을 생략함)되는 내부 중간에 대향전극판(16)이 설치되어 있다. 이때 상기 투명전극판(11)의 내측면과 대향전극판(16)의 양측면에는 각각 소정의 나노금속 산화층-감광성 염료 및 백금 또는 탄소코팅이 형성된다. 즉, 양 측면의 투명전극판(11)의 내측에 태양광을 받아 전자를 생성하는 감광성 염료가 표면에 흡착된 반도체 산화막(TiO2)(13)이 각각 형성되고, 중간의 대향전극판(16)의 양측면에는 백금 또는 탄소박막층(17)이 각각 형성된다. 상기 양측의 투명전극판(11) 및 대향전극판(16) 사이의 공간에는 소정의 전해질용액(20)이 밀폐충진되어 있다.
한편, 본 발명에 의한 태양전지에서 상기 대향전극판(16)만, 또는 상기 투명전극판(11)과 대향전극판(16)이 모두 굽힘성이 있는(flexible) 소재로 된 경우, 상기 투명전극판(11)의 전해질층에 접하는 면 또는 상기 대향전극판(16)의 양면에는 투명전극판(11)과 대향전극판(16)의 직접 접촉을 방지하기 위한 비전도성 돌기부(21)가 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 도 4에 돌기부(21)가 형성된 본 발명에 의한 태양전지의 단면도를 개념적으로 도시하였다.
도 5에 상기 대향전극판(16)에 소정의 관통구(22)가 형성된 구조로 이루어진 실시예의 개념적 단면도를 도시하였다.
이와 같이, 양면에 투명전극판(11)이 구비된 본 발명에 따른 염료감응 태양전지는 기판의 양측이나 일측으로 복수개의 태양전지가 직-병렬로 상호 연결되어 전기를 생산할 수 있는 구조로 될 수 있다(회로의 형성 방법 및 구조는 종래기술에 널리 알려져 있으므로 설명을 생략함).
본 발명의 일예에 따른 염료감응 태양전지가 장착된 창문의 양면으로 태양광 또는 인공광이 조사되는 상태를 도시한 예시도를 도 6에 나타내었다. 도 6에는 태양전지(5)를 창문에 적용한 예이지만, 울타리나 장벽 등으로 응용할 수도 있을 것이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 염료감응 태양전지(5)는 전지셀 의 양쪽 모두에서 전기발생 효율이 높은 투명전극판으로 구성하여 종래의 염료감응 태양전지보다 단위면적당 전기발생효율을 극대화시켜 염료감응 태양전지의 이용효율성을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.
특히, 중간에 구비되는 대향전극판을 두꺼운 유리기판 대신 중량이 가볍고 두께가 얇은 금속재나 플라스틱재로 제작하여 전체 태양전지의 중량을 가볍게 하고, 제조와 취급이 편리하도록 하며, 재료비를 절감을 통해 시공비를 절감할 수 있도록 한다.
도 1 및 도 2는 종래의 염료반응 태양전지의 구조를 나타낸 단면도,
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일예에 따른 염료감응 태양전지의 단면도 및 일부 확대도.
도 6은 본 발명의 또 다른 일예에 대한 염료감응 태양전지가 장착된 창문의 양면으로 태양광 또는 인공광이 조사되는 상태를 도시한 예시도이다.
***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 *****
5 : 태양전지 10 : 유리기판
11 : 투명전극판 12 : 전도성기판
13 : 감광염료가 흡착된 금속산화박막 16 : 대향전극판
17 : 백금 또는 탄소박막층 20 : 전해질 용액
21 : 돌기 22 : 관통구
Claims (6)
- 두 개의 투명전극기판과 양면에 대향전극이 형성된 하나의 대향전극판이 투명전극기판-대향전극기판-투명전극기판 순서로 대향된 구조로 배치되며, 양측 투명전극기판-대향전극기판 사이 공간에는 전해질용액이 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 이중구조의 염료감응 태양전지.
- 제1항에 있어서,상기 두 투명전극기판의 전해질층에 접하는 면에는 감광성 염료가 표면에 흡착된 금속산화박막이 형성되어 있으며,상기 대향전극기판의 양면에는 백금 또는 탄소층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이중구조의 염료감응 태양전지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 투명전극기판의 전해질층에 접하는 면 또는 상기 대향전극기판의 양면에는 투명전극기판과 대향전극기판의 직접접촉을 방지하기 위한 비전도성 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이중구조의 염료감응 태양전지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 대향전극기판에는 양측에 충진된 전해질층이 공간적으로 연결될 수 있도록 미세 관통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이중구조의 염료감응 태양전지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 투명전극기판 또는 대향전극기판의 소재는 전도성 유리, 전도성 플라스틱, 전도성 금속, 반도체 또는 부도체인 것을 특징으로 하는 이중구조의 염료감응 태양전지.
- 제5항에 있어서,상기 투명전극기판 또는 대향전극기판의 소재는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 고분자판인 것을 특징으로 하는 이중구조의 염료감응 태양전지.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070070340A KR20090006907A (ko) | 2007-07-13 | 2007-07-13 | 이중구조의 염료감응 태양전지 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070070340A KR20090006907A (ko) | 2007-07-13 | 2007-07-13 | 이중구조의 염료감응 태양전지 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20090006907A true KR20090006907A (ko) | 2009-01-16 |
Family
ID=40487922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070070340A KR20090006907A (ko) | 2007-07-13 | 2007-07-13 | 이중구조의 염료감응 태양전지 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20090006907A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011053068A2 (ko) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Yoon-Jung Choi | 염료감응형 태양 전지 |
-
2007
- 2007-07-13 KR KR1020070070340A patent/KR20090006907A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011053068A2 (ko) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Yoon-Jung Choi | 염료감응형 태양 전지 |
| WO2011053068A3 (ko) * | 2009-10-30 | 2011-09-15 | Yoon-Jung Choi | 염료감응형 태양 전지 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100567331B1 (ko) | 레고형 염료감응 태양전지 모듈 | |
| US20050274412A1 (en) | Flexible dye-sensitized solar cell using conducting metal substrate | |
| US20080115824A1 (en) | Dye-sensitized solar cell module having vertically stacked cells and method of manufacturing the same | |
| KR20090051597A (ko) | 전도성 섬유 전극을 사용하는 염료감응 태양전지 | |
| US20120012149A1 (en) | Dye-sensitized solar cell | |
| US20100132784A1 (en) | Dye sensitized solar cell with separation membrane and method thereof | |
| US8110740B2 (en) | Photoelectrode substrate of dye sensitizing solar cell, and method for producing same | |
| JP2008204881A (ja) | 光電変換モジュール | |
| JP5127261B2 (ja) | 光電変換モジュールの製造方法 | |
| KR20070035919A (ko) | 전도성 금속 기판을 양극으로 구성한 염료감응 태양전지 및 그 제조방법 | |
| US20110126882A1 (en) | Dye-sensitized solar battery module | |
| KR20090006907A (ko) | 이중구조의 염료감응 태양전지 | |
| KR100987528B1 (ko) | 염료감응형 태양전지 | |
| US20110214730A1 (en) | Dye-sensitized solar cell | |
| JP2007265826A (ja) | 色素増感型太陽電池およびその光電極基板 | |
| RU2552597C1 (ru) | Гибкий солнечный элемент | |
| KR20140003681A (ko) | 직렬형 염료감응 태양전지 모듈 | |
| US8481846B2 (en) | Dye sensitized solar cell | |
| KR101070861B1 (ko) | 공통기판의 비아홀을 통하여 연결되는 2개의 전극을 포함하는 염료감응 탠덤 태양전지 | |
| JP4376707B2 (ja) | 透明太陽電池モジュール及びその製造方法 | |
| KR101071699B1 (ko) | 염료감응형 태양전지 | |
| KR20100117459A (ko) | 복수의 수지층을 포함하는 염료감응 태양전지 | |
| KR20060012785A (ko) | 이중구조의 염료감응 태양전지 | |
| KR20130053582A (ko) | 기능성 코팅층을 구비한 기판을 이용한 염료감응 태양전지 | |
| KR20130023920A (ko) | 염료감응 태양전지에서 그리드 전극 형성 방법 및 그 방법을 이용한 염료감응 태양전지 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |