KR20090022383A - 태양전지용 전해질 및 이를 이용한 태양전지 - Google Patents
태양전지용 전해질 및 이를 이용한 태양전지 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20090022383A KR20090022383A KR1020070087690A KR20070087690A KR20090022383A KR 20090022383 A KR20090022383 A KR 20090022383A KR 1020070087690 A KR1020070087690 A KR 1020070087690A KR 20070087690 A KR20070087690 A KR 20070087690A KR 20090022383 A KR20090022383 A KR 20090022383A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- imidazole
- methyl
- triethoxysilyl
- ethyl
- propyl
- Prior art date
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 83
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 160
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M iodide Chemical compound [I-] XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- -1 iodide ions Chemical class 0.000 claims description 33
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 22
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 18
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 17
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 15
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 13
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 11
- 125000000027 (C1-C10) alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 9
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 9
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 9
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 claims description 9
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 8
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 8
- 125000003837 (C1-C20) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 7
- 125000006736 (C6-C20) aryl group Chemical group 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000003860 C1-C20 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 claims description 5
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 claims description 5
- QLNOVKKVHFRGMA-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(propyl)silane Chemical group [CH2]CC[Si](OC)(OC)OC QLNOVKKVHFRGMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- AXHRDCFFZLKRLN-UHFFFAOYSA-N (2-ethyl-2,4-dihydroimidazol-3-yl)methyl-trimethoxysilane Chemical compound CCC1N=CCN1C[Si](OC)(OC)OC AXHRDCFFZLKRLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HFSZMZRDCRFRSF-UHFFFAOYSA-N (2-ethyl-4-methylimidazol-1-yl)methyl-trimethoxysilane Chemical compound CCC1=NC(C)=CN1C[Si](OC)(OC)OC HFSZMZRDCRFRSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ABADCXGWZAIAFM-UHFFFAOYSA-N (4,5-diphenylimidazol-1-yl)methyl-triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CN1C=NC(C=2C=CC=CC=2)=C1C1=CC=CC=C1 ABADCXGWZAIAFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VHMKWTCNVNCIJY-UHFFFAOYSA-N (4,5-diphenylimidazol-1-yl)methyl-trimethoxysilane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CN1C=NC(C=2C=CC=CC=2)=C1C1=CC=CC=C1 VHMKWTCNVNCIJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JGHQSQWKEOGSCP-UHFFFAOYSA-N (5,6-dimethyl-2,4-dihydrobenzimidazol-1-yl)methyl-trimethoxysilane Chemical compound C1C(C)=C(C)C=C2N(C[Si](OC)(OC)OC)CN=C21 JGHQSQWKEOGSCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OSSNTDFYBPYIEC-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylimidazole Chemical compound C=CN1C=CN=C1 OSSNTDFYBPYIEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CDBPPNXALQVGJQ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethyl-n-(3-triethoxysilylpropyl)imidazol-4-amine Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCNC1=CN=C(C)N1C CDBPPNXALQVGJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ONVZBZLVXRCFTM-UHFFFAOYSA-N 2-(4,5-diphenylimidazol-1-yl)ethyl-triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCN1C=NC(C=2C=CC=CC=2)=C1C1=CC=CC=C1 ONVZBZLVXRCFTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FFYTTYVSDVWNMY-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-5-nitroimidazole Chemical compound CC1=NC=C([N+]([O-])=O)N1 FFYTTYVSDVWNMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IOVDYLCVEPTPPB-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-n-(3-triethoxysilylpropyl)-2,4-dihydrobenzimidazole-1-carboxamide Chemical compound C1C=CC=C2N(C(=O)NCCC[Si](OCC)(OCC)OCC)C(C)N=C21 IOVDYLCVEPTPPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DWAIPZXBBJLJLX-UHFFFAOYSA-N 3-(2-ethyl-2,4-dihydroimidazol-3-yl)propyl-trimethoxysilane Chemical compound CCC1N=CCN1CCC[Si](OC)(OC)OC DWAIPZXBBJLJLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NPRQWNMXTXRFSB-UHFFFAOYSA-N 3-(2-ethyl-4-methylimidazol-1-yl)propyl-trimethoxysilane Chemical compound CCC1=NC(C)=CN1CCC[Si](OC)(OC)OC NPRQWNMXTXRFSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MPEVTVDYJGOHRV-UHFFFAOYSA-N 3-(2-ethyl-5-methyl-2,4-dihydroimidazol-3-yl)propyl-trimethoxysilane Chemical compound CCC1N=C(C)CN1CCC[Si](OC)(OC)OC MPEVTVDYJGOHRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LVEQLZPMUBVVGZ-UHFFFAOYSA-N 3-(4,5-diphenylimidazol-1-yl)propyl-trimethoxysilane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN1C=NC(C=2C=CC=CC=2)=C1C1=CC=CC=C1 LVEQLZPMUBVVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UMXGDLQYTLGTRC-UHFFFAOYSA-N 3-(5,6-dimethyl-2,4-dihydrobenzimidazol-1-yl)propyl-triethoxysilane Chemical compound C1C(C)=C(C)C=C2N(CCC[Si](OCC)(OCC)OCC)CN=C21 UMXGDLQYTLGTRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BMAFRHSHMGFCHQ-UHFFFAOYSA-N 5,6-dimethyl-n-(3-triethoxysilylpropyl)-2,4-dihydrobenzimidazole-1-carboxamide Chemical compound C1C(C)=C(C)C=C2N(C(=O)NCCC[Si](OCC)(OCC)OCC)CN=C21 BMAFRHSHMGFCHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VDIIQIABAKQDPS-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-2-phenyl-n-(3-triethoxysilylpropyl)-2,4-dihydroimidazole-3-carboxamide Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCNC(=O)N1CC(C)=NC1C1=CC=CC=C1 VDIIQIABAKQDPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LBXDPPAYJRYJSG-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-n-(3-triethoxysilylpropyl)-2,4-dihydrobenzimidazole-1-carboxamide Chemical compound C1C(C)=CC=C2N(C(=O)NCCC[Si](OCC)(OCC)OCC)CN=C21 LBXDPPAYJRYJSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ULKLGIFJWFIQFF-UHFFFAOYSA-N 5K8XI641G3 Chemical compound CCC1=NC=C(C)N1 ULKLGIFJWFIQFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BQXNHHMPWMFWSQ-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[(2-ethyl-2,4-dihydroimidazol-3-yl)methyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CN1CC=NC1CC BQXNHHMPWMFWSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VDBMKOZPPUTNDD-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[(2-ethyl-5-methyl-2,4-dihydroimidazol-3-yl)methyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CN1CC(C)=NC1CC VDBMKOZPPUTNDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OEBXFWDQMWSHDJ-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[(5-methyl-2,7a-dihydrobenzimidazol-1-yl)methyl]silane Chemical compound C1=C(C)C=CC2N(C[Si](OCC)(OCC)OCC)CN=C21 OEBXFWDQMWSHDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IXOASSJIGWHWCR-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[(5-methyl-2-phenyl-2,4-dihydroimidazol-3-yl)methyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CN1CC(C)=NC1C1=CC=CC=C1 IXOASSJIGWHWCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YNBOLPHUEIGLRU-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[2-(2-ethyl-2,4-dihydroimidazol-3-yl)ethyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCN1CC=NC1CC YNBOLPHUEIGLRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RTMNPEOIRAJDRV-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[2-(2-ethyl-4-methylimidazol-1-yl)ethyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCN1C=C(C)N=C1CC RTMNPEOIRAJDRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UTPKQIJCFSKYFM-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[2-(2-methylbenzimidazol-1-yl)ethyl]silane Chemical compound C1=CC=C2N(CC[Si](OCC)(OCC)OCC)C(C)=NC2=C1 UTPKQIJCFSKYFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SFMBZNUJVDZCGX-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[2-(5-methyl-2,7a-dihydrobenzimidazol-1-yl)ethyl]silane Chemical compound C1=C(C)C=CC2N(CC[Si](OCC)(OCC)OCC)CN=C21 SFMBZNUJVDZCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YPXBFIXTLHQYEN-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[2-(5-methyl-2-phenyl-2,4-dihydroimidazol-3-yl)ethyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCN1CC(C)=NC1C1=CC=CC=C1 YPXBFIXTLHQYEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WAIPPMAVJSKQRG-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(2-ethyl-4-methylimidazol-1-yl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN1C=C(C)N=C1CC WAIPPMAVJSKQRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NOZHFKMUQJVMEY-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(2-ethyl-5-methyl-2,4-dihydroimidazol-3-yl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN1CC(C)=NC1CC NOZHFKMUQJVMEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HQEKTJRBOAWIHI-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(2-ethylbenzimidazol-1-yl)propyl]silane Chemical compound C1=CC=C2N(CCC[Si](OCC)(OCC)OCC)C(CC)=NC2=C1 HQEKTJRBOAWIHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OVNLBKLUXZTMPF-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(5-methyl-2,7a-dihydrobenzimidazol-1-yl)propyl]silane Chemical compound C1=C(C)C=CC2N(CCC[Si](OCC)(OCC)OCC)CN=C21 OVNLBKLUXZTMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BDIOZYNSRFAILC-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(5-methyl-2-phenyl-2,4-dihydroimidazol-3-yl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN1CC(C)=NC1C1=CC=CC=C1 BDIOZYNSRFAILC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GUHAYEDICBVFJN-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[(5-methyl-2-phenyl-2,4-dihydroimidazol-3-yl)methyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CN1CC(C)=NC1C1=CC=CC=C1 GUHAYEDICBVFJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NCHFQMZWCGBYRQ-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(5-methyl-2,7a-dihydrobenzimidazol-1-yl)propyl]silane Chemical compound C1=C(C)C=CC2N(CCC[Si](OC)(OC)OC)CN=C21 NCHFQMZWCGBYRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RNMOXPOYVYWKNB-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(5-methyl-2-phenyl-2,4-dihydroimidazol-3-yl)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN1CC(C)=NC1C1=CC=CC=C1 RNMOXPOYVYWKNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BCYQEZGUJOAROW-UHFFFAOYSA-N (2-ethyl-5-methyl-2,4-dihydroimidazol-3-yl)methyl-trimethoxysilane Chemical compound CCC1N=C(C)CN1C[Si](OC)(OC)OC BCYQEZGUJOAROW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MDVWXNFQPXADCR-UHFFFAOYSA-N (2-ethylbenzimidazol-1-yl)methyl-trimethoxysilane Chemical compound C1=CC=C2N(C[Si](OC)(OC)OC)C(CC)=NC2=C1 MDVWXNFQPXADCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CKIZLIIPNBSEBI-UHFFFAOYSA-N (5,6-dimethyl-2,4-dihydrobenzimidazol-1-yl)methyl-triethoxysilane Chemical compound C1C(C)=C(C)C=C2N(C[Si](OCC)(OCC)OCC)CN=C21 CKIZLIIPNBSEBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QRYOSNCUQBSECP-UHFFFAOYSA-N 1,1-diiodohexane Chemical compound CCCCCC(I)I QRYOSNCUQBSECP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZXZDIKONPIDKOW-UHFFFAOYSA-N 1,1-diiodononane Chemical compound CCCCCCCCC(I)I ZXZDIKONPIDKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QJBGSOWCNGBICV-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethyl-n-(3-trimethoxysilylpropyl)imidazol-4-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNC1=CN=C(C)N1C QJBGSOWCNGBICV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VEUSTFRKJIBYNO-UHFFFAOYSA-N 2-(5,6-dimethyl-2,4-dihydrobenzimidazol-1-yl)ethyl-triethoxysilane Chemical compound C1C(C)=C(C)C=C2N(CC[Si](OCC)(OCC)OCC)CN=C21 VEUSTFRKJIBYNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZYJVOXIZDWVBJC-UHFFFAOYSA-N 3-(4,5-diphenylimidazol-1-yl)propyl-triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN1C=NC(C=2C=CC=CC=2)=C1C1=CC=CC=C1 ZYJVOXIZDWVBJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DWARIMYUPSJEFZ-UHFFFAOYSA-N 3-(5,6-dimethyl-2,4-dihydrobenzimidazol-1-yl)propyl-trimethoxysilane Chemical compound C1C(C)=C(C)C=C2N(CCC[Si](OC)(OC)OC)CN=C21 DWARIMYUPSJEFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NCKVDOBFKXTTBN-UHFFFAOYSA-N 3-ethyl-2-methyl-n-(3-triethoxysilylpropyl)imidazol-4-amine Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCNC1=CN=C(C)N1CC NCKVDOBFKXTTBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VRDBOBIWUKEIBE-UHFFFAOYSA-N 4,4-diiodoheptane Chemical compound CCCC(I)(I)CCC VRDBOBIWUKEIBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KGJMMXPWQLIGEW-UHFFFAOYSA-N 4,5-diphenyl-n-(3-triethoxysilylpropyl)imidazole-1-carboxamide Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCNC(=O)N1C=NC(C=2C=CC=CC=2)=C1C1=CC=CC=C1 KGJMMXPWQLIGEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- LQOLGIPEQIMFAT-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[(2-ethyl-4-methylimidazol-1-yl)methyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CN1C=C(C)N=C1CC LQOLGIPEQIMFAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PHJCOBTUMBMKEQ-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[(2-methylbenzimidazol-1-yl)methyl]silane Chemical compound C1=CC=C2N(C[Si](OCC)(OCC)OCC)C(C)=NC2=C1 PHJCOBTUMBMKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UYDWQCXHKKWJMK-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[(5-methyl-2,7a-dihydrobenzimidazol-1-yl)methyl]silane Chemical compound C1=C(C)C=CC2N(C[Si](OC)(OC)OC)CN=C21 UYDWQCXHKKWJMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DXSZKDOOHOBZMT-UHFFFAOYSA-N (2-butyl-4-chloro-1h-imidazol-5-yl)methanol Chemical compound CCCCC1=NC(Cl)=C(CO)N1 DXSZKDOOHOBZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GIWQSPITLQVMSG-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethylimidazole Chemical compound CC1=NC=CN1C GIWQSPITLQVMSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SPMLMLQATWNZEE-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)-1h-benzimidazole Chemical compound C1=CC=C2NC(CCl)=NC2=C1 SPMLMLQATWNZEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BANOTGHIHYMTDL-UHFFFAOYSA-N 2-bromo-1-methylimidazole Chemical compound CN1C=CN=C1Br BANOTGHIHYMTDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JLVIHQCWASNXCK-UHFFFAOYSA-N 2-butyl-5-chloro-1h-imidazole-4-carbaldehyde Chemical compound CCCCC1=NC(C=O)=C(Cl)N1 JLVIHQCWASNXCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OCVXSFKKWXMYPF-UHFFFAOYSA-N 2-chloroimidazole Chemical compound ClC1=NC=CN1 OCVXSFKKWXMYPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PQAMFDRRWURCFQ-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-1h-imidazole Chemical compound CCC1=NC=CN1 PQAMFDRRWURCFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LDZYRENCLPUXAX-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-benzimidazole Chemical compound C1=CC=C2NC(C)=NC2=C1 LDZYRENCLPUXAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZCUJYXPAKHMBAZ-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-1h-imidazole Chemical compound C1=CNC(C=2C=CC=CC=2)=N1 ZCUJYXPAKHMBAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YZYIQUQCTDRNBU-UHFFFAOYSA-N 3-ethyl-2-methyl-n-(3-trimethoxysilylpropyl)imidazol-4-amine Chemical compound CCN1C(C)=NC=C1NCCC[Si](OC)(OC)OC YZYIQUQCTDRNBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QAJJXHRQPLATMK-UHFFFAOYSA-N 4,5-dichloro-1h-imidazole Chemical compound ClC=1N=CNC=1Cl QAJJXHRQPLATMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LJUQGASMPRMWIW-UHFFFAOYSA-N 5,6-dimethylbenzimidazole Chemical compound C1=C(C)C(C)=CC2=C1NC=N2 LJUQGASMPRMWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HATLLUIOEIXWGD-UHFFFAOYSA-N 5-bromo-1-methylimidazole Chemical compound CN1C=NC=C1Br HATLLUIOEIXWGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RHQYMLWGPGEEOU-UHFFFAOYSA-N 5-chloro-1-ethyl-2-methylimidazole Chemical compound CCN1C(C)=NC=C1Cl RHQYMLWGPGEEOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RWXZXCZBMQPOBF-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-1H-benzimidazole Chemical compound CC1=CC=C2N=CNC2=C1 RWXZXCZBMQPOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- TYOXIFXYEIILLY-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-2-phenyl-1h-imidazole Chemical compound N1C(C)=CN=C1C1=CC=CC=C1 TYOXIFXYEIILLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VIHYIVKEECZGOU-UHFFFAOYSA-N N-acetylimidazole Chemical compound CC(=O)N1C=CN=C1 VIHYIVKEECZGOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VLDUBDZWWNLZCU-UHFFFAOYSA-N ethyl 5-methyl-1h-imidazole-4-carboxylate Chemical compound CCOC(=O)C=1NC=NC=1C VLDUBDZWWNLZCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DVLGIQNHKLWSRU-UHFFFAOYSA-N methyl 1h-imidazole-5-carboxylate Chemical compound COC(=O)C1=CN=CN1 DVLGIQNHKLWSRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KXEHVMQCOHOQHB-UHFFFAOYSA-N methyl 2-(2-nitroimidazol-1-yl)acetate Chemical compound COC(=O)CN1C=CN=C1[N+]([O-])=O KXEHVMQCOHOQHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- WXPKDYYHFKRRIE-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(2-methylbenzimidazol-1-yl)propyl]silane Chemical compound C1=CC=C2N(CCC[Si](OC)(OC)OC)C(C)=NC2=C1 WXPKDYYHFKRRIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XLXCHZCQTCBUOX-UHFFFAOYSA-N 1-prop-2-enylimidazole Chemical compound C=CCN1C=CN=C1 XLXCHZCQTCBUOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- CPHGOBGXZQKCKI-UHFFFAOYSA-N 4,5-diphenyl-1h-imidazole Chemical compound N1C=NC(C=2C=CC=CC=2)=C1C1=CC=CC=C1 CPHGOBGXZQKCKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QRZMXADUXZADTF-UHFFFAOYSA-N 4-aminoimidazole Chemical compound NC1=CNC=N1 QRZMXADUXZADTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000001181 organosilyl group Chemical group [SiH3]* 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 25
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 18
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 24
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 19
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 description 16
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 16
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 1H-benzimidazole Chemical compound C1=CC=C2NC=NC2=C1 HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 7
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 5
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 5
- HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M lithium iodide Chemical compound [Li+].[I-] HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- OOWFYDWAMOKVSF-UHFFFAOYSA-N 3-methoxypropanenitrile Chemical compound COCCC#N OOWFYDWAMOKVSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 150000001556 benzimidazoles Chemical group 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 3
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 3
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical compound [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 3
- GCMNJUJAKQGROZ-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dihydroquinolin-2-imine Chemical compound C1=CC=CC2=NC(N)=CC=C21 GCMNJUJAKQGROZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VMISXESAJBVFNH-UHFFFAOYSA-N 2-(4-carboxypyridin-2-yl)pyridine-4-carboxylic acid;ruthenium(2+);diisothiocyanate Chemical compound [Ru+2].[N-]=C=S.[N-]=C=S.OC(=O)C1=CC=NC(C=2N=CC=C(C=2)C(O)=O)=C1.OC(=O)C1=CC=NC(C=2N=CC=C(C=2)C(O)=O)=C1 VMISXESAJBVFNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JKFYKCYQEWQPTM-UHFFFAOYSA-N 2-azaniumyl-2-(4-fluorophenyl)acetate Chemical compound OC(=O)C(N)C1=CC=C(F)C=C1 JKFYKCYQEWQPTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YSHMQTRICHYLGF-UHFFFAOYSA-N 4-tert-butylpyridine Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=NC=C1 YSHMQTRICHYLGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N Pyrazine Chemical compound C1=CN=CC=N1 KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 2
- 229910021612 Silver iodide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003739 carbamimidoyl group Chemical group C(N)(=N)* 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000005597 hydrazone group Chemical group 0.000 description 2
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 229940006461 iodide ion Drugs 0.000 description 2
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N isoamylol Chemical compound CC(C)CCO PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 2
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 2
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 2
- UJMWVICAENGCRF-UHFFFAOYSA-N oxygen difluoride Chemical compound FOF UJMWVICAENGCRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- 229910001954 samarium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940075630 samarium oxide Drugs 0.000 description 2
- FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N samarium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sm+3].[Sm+3] FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N scandium oxide Chemical compound O=[Sc]O[Sc]=O HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940045105 silver iodide Drugs 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Chemical compound [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WRTMQOHKMFDUKX-UHFFFAOYSA-N triiodide Chemical compound I[I-]I WRTMQOHKMFDUKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FIDRAVVQGKNYQK-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4-tetrahydrotriazine Chemical compound C1NNNC=C1 FIDRAVVQGKNYQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GBBZLMLLFVFKJM-UHFFFAOYSA-N 1,2-diiodoethane Chemical compound ICCI GBBZLMLLFVFKJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YYXZQUOJBJOARI-UHFFFAOYSA-M 1-hexyl-2,3-dimethylimidazol-3-ium;iodide Chemical compound [I-].CCCCCCN1C=C[N+](C)=C1C YYXZQUOJBJOARI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BTUGGGLMQBJCBN-UHFFFAOYSA-N 1-iodo-2-methylpropane Chemical compound CC(C)CI BTUGGGLMQBJCBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 1H-1,2,3-Triazole Chemical compound C=1C=NNN=1 QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBOIAZWJIACNJF-UHFFFAOYSA-N 1h-imidazole;hydroiodide Chemical compound [I-].[NH2+]1C=CN=C1 JBOIAZWJIACNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JJWJFWRFHDYQCN-UHFFFAOYSA-J 2-(4-carboxypyridin-2-yl)pyridine-4-carboxylate;ruthenium(2+);tetrabutylazanium;dithiocyanate Chemical compound [Ru+2].[S-]C#N.[S-]C#N.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC.OC(=O)C1=CC=NC(C=2N=CC=C(C=2)C([O-])=O)=C1.OC(=O)C1=CC=NC(C=2N=CC=C(C=2)C([O-])=O)=C1 JJWJFWRFHDYQCN-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- FXPLCAKVOYHAJA-UHFFFAOYSA-N 2-(4-carboxypyridin-2-yl)pyridine-4-carboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=NC(C=2N=CC=C(C=2)C(O)=O)=C1 FXPLCAKVOYHAJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LTNAYKNIZNSHQA-UHFFFAOYSA-L 2-(4-carboxypyridin-2-yl)pyridine-4-carboxylic acid;ruthenium(2+);dithiocyanate Chemical compound N#CS[Ru]SC#N.OC(=O)C1=CC=NC(C=2N=CC=C(C=2)C(O)=O)=C1.OC(=O)C1=CC=NC(C=2N=CC=C(C=2)C(O)=O)=C1 LTNAYKNIZNSHQA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 2-Oxohexane Chemical compound CCCCC(C)=O QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPJMLQRVGZBWPD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazol-5-amine Chemical compound CC1=NC=C(N)N1 JPJMLQRVGZBWPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTOZYZWVRXPHAZ-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-n-(3-triethoxysilylpropyl)-2,4-dihydroimidazole-3-carboxamide Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCNC(=O)N1CC=NC1C1=CC=CC=C1 BTOZYZWVRXPHAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVNCRRZKBNSMIV-UHFFFAOYSA-N 3-Aminoquinoline Chemical compound C1=CC=CC2=CC(N)=CN=C21 SVNCRRZKBNSMIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FMGBDYLOANULLW-UHFFFAOYSA-N 3-isocyanatopropyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN=C=O FMGBDYLOANULLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LWMDPZVQAMQFOC-UHFFFAOYSA-N 4-butylpyridine Chemical compound CCCCC1=CC=NC=C1 LWMDPZVQAMQFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NSPMIYGKQJPBQR-UHFFFAOYSA-N 4H-1,2,4-triazole Chemical compound C=1N=CNN=1 NSPMIYGKQJPBQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NYDGOZPYEABERA-UHFFFAOYSA-N 5-chloro-1-methylimidazole Chemical compound CN1C=NC=C1Cl NYDGOZPYEABERA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 9H-xanthene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3OC2=C1 GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNMYWSMUMWPJLR-UHFFFAOYSA-L Calcium iodide Chemical compound [Ca+2].[I-].[I-] UNMYWSMUMWPJLR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N D-Lyxoflavin Natural products OCC(O)C(O)C(O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N Diisopropyl ether Chemical compound CC(C)OC(C)C ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N Phenazine Natural products C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C21 PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N Pyrazole Chemical compound C=1C=NNC=1 WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical compound C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003182 Surlyn® Polymers 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- HFEHLDPGIKPNKL-UHFFFAOYSA-N allyl iodide Chemical compound ICC=C HFEHLDPGIKPNKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SGUXGJPBTNFBAD-UHFFFAOYSA-L barium iodide Chemical compound [I-].[I-].[Ba+2] SGUXGJPBTNFBAD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001638 barium iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940075444 barium iodide Drugs 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- JZRIIAYLOPWOHN-UHFFFAOYSA-N benzimidazole-1-carboxamide Chemical compound C1=CC=C2N(C(=O)N)C=NC2=C1 JZRIIAYLOPWOHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003785 benzimidazolyl group Chemical group N1=C(NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- WPCXDBCEDWUSOU-UHFFFAOYSA-N benzoyl iodide Chemical compound IC(=O)C1=CC=CC=C1 WPCXDBCEDWUSOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M caesium iodide Chemical compound [I-].[Cs+] XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001640 calcium iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940046413 calcium iodide Drugs 0.000 description 1
- 125000002837 carbocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L copper;diiodide Chemical compound I[Cu]I GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000002993 cycloalkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NZZFYRREKKOMAT-UHFFFAOYSA-N diiodomethane Chemical compound ICI NZZFYRREKKOMAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N dioxoiridium Chemical compound O=[Ir]=O HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N dipropyl ether Chemical compound CCCOCCC POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- CBEQRNSPHCCXSH-UHFFFAOYSA-N iodine monobromide Chemical compound IBr CBEQRNSPHCCXSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HVTICUPFWKNHNG-UHFFFAOYSA-N iodoethane Chemical compound CCI HVTICUPFWKNHNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJTQJERLRPWUGL-UHFFFAOYSA-N iodomethylbenzene Chemical compound ICC1=CC=CC=C1 XJTQJERLRPWUGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000457 iridium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BQZGVMWPHXIKEQ-UHFFFAOYSA-L iron(ii) iodide Chemical compound [Fe+2].[I-].[I-] BQZGVMWPHXIKEQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940035429 isobutyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- FMKOJHQHASLBPH-UHFFFAOYSA-N isopropyl iodide Chemical compound CC(C)I FMKOJHQHASLBPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QDLAGTHXVHQKRE-UHFFFAOYSA-N lichenxanthone Natural products COC1=CC(O)=C2C(=O)C3=C(C)C=C(OC)C=C3OC2=C1 QDLAGTHXVHQKRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- BLQJIBCZHWBKSL-UHFFFAOYSA-L magnesium iodide Chemical compound [Mg+2].[I-].[I-] BLQJIBCZHWBKSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001641 magnesium iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- QWYFOIJABGVEFP-UHFFFAOYSA-L manganese(ii) iodide Chemical compound [Mn+2].[I-].[I-] QWYFOIJABGVEFP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- QKKCMWPOASMDQR-UHFFFAOYSA-J molybdenum(4+);tetraiodide Chemical compound I[Mo](I)(I)I QKKCMWPOASMDQR-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- NSFSLUUZQIAOOX-LDCXZXNSSA-N pheophorbide a Chemical compound N1C(C=C2[C@H]([C@H](CCC(O)=O)C(=N2)C2=C3NC(=C4)C(C)=C3C(=O)[C@@H]2C(=O)OC)C)=C(C)C(C=C)=C1C=C1C(C)=C(CC)C4=N1 NSFSLUUZQIAOOX-LDCXZXNSSA-N 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 description 1
- PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N pyridazine Chemical compound C1=CC=NN=C1 PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMIAFAKRAAMSGX-UHFFFAOYSA-N quinolin-5-amine Chemical compound C1=CC=C2C(N)=CC=CC2=N1 XMIAFAKRAAMSGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RJSRSRITMWVIQT-UHFFFAOYSA-N quinolin-6-amine Chemical compound N1=CC=CC2=CC(N)=CC=C21 RJSRSRITMWVIQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002151 riboflavin Substances 0.000 description 1
- 229960002477 riboflavin Drugs 0.000 description 1
- 235000019192 riboflavin Nutrition 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- CFTHARXEQHJSEH-UHFFFAOYSA-N silicon tetraiodide Chemical compound I[Si](I)(I)I CFTHARXEQHJSEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009518 sodium iodide Nutrition 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N stibanylidynetin;hydrate Chemical compound O.[Sn].[Sb] SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- NHGXDBSUJJNIRV-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC NHGXDBSUJJNIRV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000001712 tetrahydronaphthyl group Chemical group C1(CCCC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 150000003536 tetrazoles Chemical class 0.000 description 1
- LZTRCELOJRDYMQ-UHFFFAOYSA-N triphenylmethanol Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)(O)C1=CC=CC=C1 LZTRCELOJRDYMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H01G9/2004—Light-sensitive devices characterised by the electrolyte, e.g. comprising an organic electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
- H01B1/122—Ionic conductors
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
Abstract
본 발명은 이미다졸, C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane) 및 요오드(I2)의 열처리 반응 생성물을 포함하는 태양전지용 전해질 및 이를 채용한 태양전지를 제공한다. 본 발명의 전해질은 이온성 겔 전해질로서 저점도로서 액체 상태로 셀에 주입된 후 60℃ 이하의 낮은 온도에서 겔화되는 특성을 갖고 있어 셀 제조공정에 유리하며 기존의 겔형 전해질에 비하여 높은 이온 전도도를 갖고 있고, 액체 전해질을 사용하는 경우에 발생되는 누액 및 휘발로 인한 문제점을 미연에 예방할 수 있으므로 안전성이 향상되고 내구성도 개선된다. 상술한 전해질을 채용하면, 반고체 전해질 사용으로 인한 광전변환효율 저하가 최소화될 뿐만 아니라 수명 특성이 개선된 태양전지 특히, 염료감응형 태양전지를 제작할 수 있다.
Description
본 발명은 태양전지용 전해질 및 이를 이용한 태양전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 안전성 및 내구성을 향상시킨 태양전지용 전해질과 이를 이용하여 광전변환 효율이 우수하면서 수명 특성이 개선된 태양전지에 관한 것이다.
염료감응 태양전지는 가시광선을 흡수하여 전자-홀 쌍을 생성할 수 있는 감광성 염료 분자와 생성된 전자를 전달하는 산화티탄으로 이루어지는 산화물 반도체 전극을 이용한 광전기화학적 태양전지로서, 염료분자가 흡착된 반도체 산화물 나노입자층을 포함한 광음극, 백금 촉매를 포함하는 상대전극 및 산화환원 이온쌍을 포함하는 전해질로 구성된다.
상기 구성요소중 전해질은 특히 태양전지의 광전효율과 내구성을 좌우하는 핵심요소이다.
종래 염료감응 태양전지에서는 휘발성 유기용매를 이용하는 액체 전해질을 주로 사용한다 (대한민국 공개 특허 제2001-0030478호).
액체 전해질은 이온 전도도 특성이 우수하여 광전 변환 효율은 우수하지만,
휘발 및 누액 현상이 쉽게 발생하여 태양전지의 내구성이 저하된다. 따라서 이러한 액체 전해질을 대체할 수 있는 반고체 전해질의 개발이 시급하다.
반고체 전해질을 형성하는 방법으로는 전해질 형성용 고분자에 가소제를 첨가하는 방법, 액체 전해질에 유기 단분자 겔화제를 부가하는 방법, 유기 단분자의 고분자화 또는 가교반응을 이용하는 방법, 수소 결합기를 가진 단분자를 이용하는 방법 등이 알려져 있다.
그런데, 상기 방법들에 따라 제조된 반고체 전해질은 온도 상승이 안정성이 취약하고 이온 전도도 특성이 만족할 만한 수준에 도달하지 못하여 개선의 여지가 많다.
이에 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 액상 전해질이 갖는 문제점을 해결하여 안전성 및 내구성이 개선되면서 이온전도도 특성도 우수한 태양전지용 전해질 및 이를 구비하여 광전변환 효율 및 수명 특성이 향상된 태양전지를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염과, 요오드(I2)로부터 생성되는,
이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체의 양이온과 요오드 이온(I-/I3 -)을 포함하는 태양전지용 전해질을 제공한다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 실란이 치환된 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염의 가수분해 및 탈수 축합 생성물과 요오드(I2)로부터 생성되는 양이온과 요오드 이온 (I-/I3 -)을 포함하는 태양전지용 전해질에 의하여 이루어진다.
본 발명에 있어서, 상기 요오드 이온의 함량은 전해질 총중량 100 중량부를 기준으로 하여 10 내지 30 중량부이다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 서로 대향된 제1전극 및 제2전극;
상기 제1전극 및 제2전극 사이에 개재되고, 염료가 흡착되어 있는 다공질막; 및
상기 제1전극과 제2전극 사이에 개재된 상술한 전해질을 포함하는 태양전지에 의하여 이루어진다.
본 발명의 전해질은 이온성 겔 전해질로서 저점도로서 액체 상태로 셀에 주입된 후 60℃ 이하의 낮은 온도에서 겔화되는 특성을 갖고 있어 셀 제조공정에 유리하며 기존의 겔형 전해질에 비하여 높은 이온 전도도를 갖고 있고, 액체 전해질을 사용하는 경우에 발생되는 누액 및 휘발로 인한 문제점을 미연에 예방할 수 있으므로 안전성이 향상되고 내구성도 개선된다.
상술한 전해질을 채용하면, 반고체 전해질 사용으로 인한 광전변환효율 저하가 최소화될 뿐만 아니라 수명 특성이 개선된 태양전지 특히, 염료감응형 태양전지를 제작할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 전해질은 이미다졸, C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane) 및 요오드(I2)의 열처리 반응 생성물로 이루어진다.
상기 열처리 반응 생성물은 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염과, 요오드(I2)로부터 생성되는 이미다졸과 C1-C20 디아 이오도알칸(diiodoalkane)의 착체의 양이온과 요오드 이온 (I-/I3 -)으로 이루어진다.
본 발명에서 상기 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염은 FT-IR, 이온 분석 등을 통하여 그 구조를 확인할 수 있다.
본 발명에 있어서, 전해질 제조시 상기 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)이 서로 결합하여 요오드 이온(I-/I3 -)을 생성하며 이들의 착체염을 형성하고 겔화되는 특성을 갖고 있고, 별도의 용매 및 요오드 이온의 첨가가 불필요하다.
본 발명의 전해질은 휘발 및 누액 가능성이 있는 액체 전해질을 대체할 수 있는 이온성 겔형 전해질로서, 반고체 형태를 갖고 있고, 이를 이용하면 태양전지의 장기안정성을 확보할 수 있게 된다.
본 발명에서 이미다졸은 특별하게 제한되는 것은 아니며, 구체적인 예로서 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이 있다.
[화학식 1]
상기식중, R1, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C4-10 탄소고리기, 하이드록시기, 시아노기 또는 할로겐 원자이고,
X는 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 또는 하기 구조식으로 표시되는 그룹이고,
Y1, Y2, Y3은 서로 독립적으로 할로겐 원자, 하이드록시기, C1-C10 알킬기, C1-C10 알콕시기 또는 수소이고,
a는 1 내지 10의 정수이다.
본 발명에서 이미다졸은, 상기 화학식 1의 화합물이외에 , 2-에틸이미다졸, 1-아세틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-알릴이미다졸, 2-메틸-5-니트로이미다졸, 에틸 4-메틸-5-이미다졸카르복실레이트, 2-페닐이미다졸, 1-비닐이미다졸, 1-비닐이미다졸, 4,5-디클로로이미다졸, 5-클로로-1-메틸이미다졸, 5-메틸벤즈이미다졸, 5-클로로-1-에틸-2-메틸이미다졸, 4-메틸-2-페닐이미다졸, 메틸-2-니트로-1-이미다졸아세테이트, 메틸 4-이미다졸카르복실레이트, 2-부틸-4-클로로-5-(하이드 록시메틸)이미다졸, 2-부틸-4-클로로-5-포밀 이미다졸, 5-브로모-1-메틸이미다졸, 2-브로모-1-메틸-1H-이미다졸, 2-아이도이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-클로로-1H-이미다졸, 2-메틸-5-니트로이미다졸, 2-(클로로메틸)벤즈이미다졸, 5,6-디메틸벤즈이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 4,5-디페닐이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-메틸벤즈이미다졸, 1-(3-트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-2,5-디하이드록시-1H-이미다졸, 2-에틸-2,5-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-1H-이미다졸, 2-에틸-2,5-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-2,5-디하이드로-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에틸-2,5-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4-메틸-1H-이미다졸, 1-(2-트리에톡시실릴)에틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에틸-2,5-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-4-메틸-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-4-메틸-1H-이미다졸, N-(3-트리에톡시실릴)프로필)-1-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-페닐-2H-이미다졸-1(5H)-카르복사미드, N-(3-트리메톡시실릴)프로필)-1-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-5-메틸-2H-벤즈[d]이미다졸-1(4H)-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-4-메틸-2-페닐-2H-이미다졸-1(5H)-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-5,6-디메틸-2H-벤즈[d]이미다졸-1(4H)-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-4,5-디페닐-1H-이미다졸-1-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-메틸-2H-벤즈[d]이미다졸-1(4H)-카르복사미드, N-3- (트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸-1-카르복사미드, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,7a-디하이드로-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,7a-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,7a-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2,7a-디하이드로-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2,7a-디하이드로-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,5-디하이드로-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 2,5-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 2,5-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2,5-디하이드로-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2,5-디하이드로-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,4-디하이드로-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,4-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,4-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2,4-디하이드로-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2,4-디하이드로-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-((트리메톡시실릴)메틸)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에틸-1-((트리메톡시실릴)메틸)-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에틸-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4-메 틸-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트리메톡시실릴)메틸)-2-에틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-2-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-1-에틸-2-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-1,2-디메틸-1H-이미다졸-5-아민, 1-에틸-N-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-2-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-1,2-디메틸-1H-이미다졸-5-아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다 (하기 화학식 참조).
상기 화학식 1의 화합물은 특히 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
[화학식 2]
상기식중, R1, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아 릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C4-10 탄소고리기, 하이드록시기, 시아노기 또는 할로겐 원자이고,
Y1, Y2, Y3은 서로 독립적으로 할로겐 원자, 하이드록시기, C1-C10 알킬기, C1-C10 알콕시기 또는 수소이고,
a는 1 내지 10의 정수이다.
본 발명에서 사용되는 C1-C20 다이오도알칸으로는 디아이오도헥산, 디아이오도헵탄 및 디아이오도노난중에서 선택된 하나 이상을 사용한다.
상기 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
[화학식 3]
상기식중,
Y1, Y2, Y3은 서로 독립적으로 할로겐 원자, 하이드록시기, C1-C10 알킬기, C1-C10 알콕시기 또는 수소이고,
a는 1 내지 10의 정수이고, b는 1 내지 20의 정수이다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알 칸(diiodoalkane)의 착체염은 화학식 3에서 Y1, Y2, Y3은 모두 에톡시기이고, a는 3이고, b는 6인 화학식 4의 화합물일 수 있다.
[화학식 4]
상기식중, OEt는 에톡시기를 나타낸다.
상기 화학식 4에서 이미다졸과 디아이오도알칸이 착체염을 형성하면, 이미다졸의 질소 원자에 양(+)이온이 형성되고 디아이오도알칸의 I에 음(-)이온이 형성되고, 이러한 음이온이 요오드와 함께 그 대응하는 양이온과 요오드 이온(I-/I3 -)을 형성함으로써 겔화가 진행된다 (도 1의 단계 (I)).
본 발명에 있어서, 요오드 이온은 전해질 총중량 100 중량부를 기준으로 하여 10 내지 30 중량부인 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 실란이 치환된 이미다졸, C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane) 및 요오드의 열처리 반응 생성물을 가수분해 및 탈수 축합 반응을 실시하여 얻은 결과물을 포함하는 태양전지용 전해질을 제공한다.
상기 결과물은 실란이 치환된 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염의 가수분해 및 탈수 축합 생성물과 요오드(I2)로부터 생 성되는 양이온과 요오드 이온 (I-/I3 -)을 포함한다.
상기 실란이 치환된 이미다졸은 상술한 화학식 2의 화합물과 같이 하기 구조식의 실란기가 치환된 구조를 갖는다.
Y1, Y2, Y3은 서로 독립적으로 할로겐 원자, 하이드록시기, C1-C10 알킬기, C1-C10 알콕시기 또는 수소이고,
a는 1 내지 10의 정수이다.
상기 이미다졸은 실란기의 보유로 추가적인 화학결합(축합반응)을 유도하여 겔화 특성을 조절하기가 용이하다.
본 발명에 따른 실란이 치환된 이미다졸로는 상기 화학식 2의 화합물이외에
1-(3-트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-2,5-디하이드록시-1H-이미다졸, 2-에틸-2,5-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-1H-이미다졸, 2-에틸-2,5-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-2,5-디하이드로-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에틸-2,5-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4-메틸-1H-이미다졸, 1-(2-트리에톡시실릴)에틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에 틸-2,5-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-4-메틸-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-4-메틸-1H-이미다졸, N-(3-트리에톡시실릴)프로필)-1-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-페닐-2H-이미다졸-1(5H)-카르복사미드, N-(3-트리메톡시실릴)프로필)-1-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-5-메틸-2H-벤즈[d]이미다졸-1(4H)-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-4-메틸-2-페닐-2H-이미다졸-1(5H)-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-5,6-디메틸-2H-벤즈[d]이미다졸-1(4H)-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-4,5-디페닐-1H-이미다졸-1-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-메틸-2H-벤즈[d]이미다졸-1(4H)-카르복사미드, N-3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸-1-카르복사미드, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,7a-디하이드로-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,7a-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,7a-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2,7a-디하이드로-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2,7a-디하이드로-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,5-디하이드로-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 2,5-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 2,5-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2,5-디하이드로-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2,5-디하이드로-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,4-디하이드로-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,4-디하이드로 -1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,4-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2,4-디하이드로-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2,4-디하이드로-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-((트리메톡시실릴)메틸)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에틸-1-((트리메톡시실릴)메틸)-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에틸-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4-메틸-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트리메톡시실릴)메틸)-2-에틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-2-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-1-에틸-2-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-1,2-디메틸-1H-이미다졸-5-아민, 1-에틸-N-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-2-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-1,2-디메틸-1H-이미다졸-5-아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 구조식과 같은 실란기를 갖는 이미다졸과 디아이오도 알칸의 착체염의 가수분해, 탈수 및 축합 반응이 진행되어 디아이오도알칸에 가교로 인해 이미다졸이 연결되며 겔화를 유도되어 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염의 가수분해 및 탈수 축합 생성물이 형성되고, 도면에는 나타나 있지 않으나 요오드(I2)는 요오드 이온(I-)와 반응하여 요오드 이온(I3 -)을 형성한다 (도 1의 단계 (II)).
상기 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염의 가수분해 및 탈수 축합 생성물의 예로서, 하기 화학식 5의 화합물이 있다.
[화학식 5]
상기 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염의 함량은 전해질 총중량 100 중량부를 기준으로 하여 10 내지 50 중량부인 것이 바람직하고,
상기 요오드 이온은 전해질 총중량 100 중량부를 기준으로 하여 10 내지 30 중량부인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상술한 화학식 2로 표시되는 실란기가 치환된 이미다졸의 합성방법을 살펴 보면 다음과 같다.
하기 반응식 1에 나타난 바와 같이, 벤즈이미다졸(A)와 이소시아네이트 화합물 (B)를 유기용매에 혼합한 다음, 이를 환류하는 과정을 통해서 화학식 2의 화합물은 얻을 수 있다.
[반응식 1]
상기식중, R1 내지 R4, Y1 내지 Y3, a는 상기 화학식 2에서 정의된 바와 같다.
상기 반응에서 유기용매로는 테트라하이드로퓨란, 디메틸설폭사이드, 테트라하이드로퓨란, 클로로포름, 아세톤, 아세토니트릴, 디메틸포름아미드, 1,4-디옥산, 디에틸에테르, 톨루엔, 또는 에틸 아세테이트를 사용한다. 그리고
이소시아네이트 화합물 (B)의 함량은 벤즈이미다졸(A) 1몰을 기준으로 하여 1.01 내지 1.2몰을 사용한다.
본 발명의 화학식에서 알킬기의 구체적인 예로는 선형 또는 가지형으로서 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있고, 상기 알킬기에 포함되어 있는 하나 이상의 수소 원자는 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진 또는 히드라존기 등으로 치환될 수 있다.
본 발명의 화학식에서 알콕시기의 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시 등을 들 수 있고, 상기 알콕시기에 포함되어 있는 하나 이상의 수소 원자는 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진 또는 히드라존기 등으로 치환될 수 있다.
본 발명의 화학식에서 아릴기는 하나 이상의 방향족 고리를 포함하는 카보사이클 방향족 시스템을 의미하며, 상기 고리들은 펜던트 방법으로 함께 부착되거나 또는 융합(fused)될 수 있다. 아릴기의 구체적인 예로는 페닐, 나프틸, 테트라히드로나프틸 등과 같은 방향족기를 들 수 있으며, 상기 아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화학식에서 헤테로아릴기는 질소, 산소, 황과 같은 헤테로원자를 갖는 아릴기를 말한다. 이러한 헤테로아릴기중 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화학식에서 탄소고리기는 탄소수 4 내지 30의 1가 모노사이클릭 시스템을 의미한다. 상기 사이클로알킬렌기 중 적어도 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화학식에서 나머지 그룹들도 상술한 대응되는 그룹의 정의로 해석된다.
본 발명의 전해질에 있어서, 상기 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염의 함량은 전해질 총중량 100 중량부를 기준으로 하여 10 내지 50 중량부인 것이 바람직하다. 여기에서 전해질의 총중량은 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염과, 요오드(I2)의 열처리 반응 생성물의 총중량 또는 실란이 치환된 이미다졸, C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane) 및 요오드의 열처리 반응 생성물을 가수분해 및 탈수 축합 반응을 실시하여 얻은 결과물의 총중량을 의미한다.
만약 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염의 함량이 10 중량부 미만이면 전해질내에서의 요오드 이온의 농도가 충분치 않아 태양전지의 전류특성이 저하되고 50 중량부를 초과하면 요오드이온 간의 상호작용 효과가 증가하여 이온전도도가 감소하여 바람직하지 못하다.
본 발명의 태양전지용 전해질은 질소 함유 첨가제와 리튬 함유 첨가제중에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 함유할 수 있다. 이러한 첨가제는 태양전지의 전류 및 전압 특성을 향상시키는 역할을 하며, 첨가제의 총함량은 요오드 이온 100 중량부를 기준으로 하여 5 내지 20 중량부인 것이 바람직하다. 만약 첨가제의 함량이 5 중량부 미만이면 효과가 미비하고, 20 중량부를 초과하면 이온전달에 방해가 되어 바람직하지 못하다.
상기 질소 함유 첨가제의 예로는 4-부틸피리딘, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 테트라졸, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 1,3,5-트리아진과같은 피리딘계, 2-아미노퀴놀린, 3-아미노퀴놀린, 5-아미노퀴놀린, 6-아미노퀴놀린등의 퀴놀린계 및 아민계 화합물이 있고, 상기 리튬 함유 첨가제의 예로는 요오드화리튬(LiI), 요오드화브롬(LiBr), 요오드화나트륨, 요오드칼륨, 요오드화마그네슘, 요오드화구리, 요오드화규소, 요오드화망간, 요오드화바륨, 요오드화몰리브덴, 요오드화칼슘, 요오드화철, 요오드화세슘, 요오드화아연, 요오드화수은, 요오드화암모늄, 요오드화메틸, 요오드화메틸렌, 요오드화에틸, 요오드화에틸렌, 요오드화이소프로필, 요오드화이소부틸, 요오드화벤질, 요오드화벤조일, 요오드화알릴 및 요오드화이미다졸리움으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 태양전지용 전해질은 또한 비휘발성 또는 저휘발성 유기용매를 더 포함할 수 있다.
상기 비휘발성 또는 저휘발성 유기용매로는 아세토나이트릴(acetonitrile: AN), 에틸렌글리콜, 부탄올, 이소부틸알코올, 이소펜틸알코올, 이소프로필알코올, 에틸에테르, 디옥산, 테트라하이드로부탄, 테트라히드로퓨란, n-부틸 에테르, 프로필 에테르, 이소프로필 에테르, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 틸이소부틸케톤에틸렌 카보네이트(EC), 디에틸 카보네이트(DEC), 프로필렌 카보네이트(PC), 디메틸 카보네이트(DMC), 에틸 메틸 카보네이트(EMC), 감마-부티로락톤(GBL), N-메틸-2-피롤리돈 및 3-메톡시프로피오니트릴(3-Methoxypropionitrile: MP)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다.
상기 비휘발성 또는 저휘발성 유기용매의 함량은 요오드 이온 100 중량부를 기준으로 하여 1 내지 10 중량부인 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명에 따른 전해질의 이온 전도 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
종래의 태양전지용 액체 전해질이 물리적인 확산 프로세스(physical diffusion process)에 의하여 전자 이동이 일어나는 데 반하여, 본 발명의 겔형 전해질은 교환 반응계 확산 프로세스(exchange-reaction-based diffusion process) 즉 전자 호핑 시스템에 따라 3I-에서 I3 -로 전자 이동이 일어나서 이온 전도성을 갖게 된다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 태양전지용 전해질의 제조방법을 살펴보기로 한다.
먼저, 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸을 소정 몰비로 혼합하여 제1혼합물을 준비한다.
상기 이미다졸의 함량은 C1-C20 디아이오도알칸 1몰을 기준으로 하여 1 내지 2몰인 것이 바람직하다. 만약 이미다졸의 함량이 1몰 미만이면 미반응의 C1-C20 디아이오도알칸이 남고 2몰을 초과하면 미반응의 이미다졸이 남아 이온전달을 저해하여 바람직하지 못하다.
이와 별도로 요오드를 혼합한 뒤, 여기에서 상기 제1혼합물을 부가하여 전해질 형성용 조성물을 얻는다. 조성물 제조시 첨가제를 더 부가하는 것도 가능하다.
상기 전해질 형성용 조성물을 태양전지 셀에 주입하고, 이를 50 내지 70℃에서 열처리하여 겔화를 유도하여 준고체 겔형 전해질을 갖는 태양전지를 제작할 수 있다. 상기 열처리 단계는 도 1의 (I) 단계에 해당된다.
상기 열처리온도가 50℃ 미만인 경우에는 겔화 반응성이 저하되어 바람직하지 못하고, 70℃를 초과하는 경우에는 셀 내부 유기 재료의 특성을 저하시켜 바람직하지 못하다.
만약 이미다졸이 실란이 치환된 이미다졸인 경우에는 전해액에 소량의 물을 부가하고 상온(20-25℃)에서 추가적인 겔화 반응을 유도한다 (도 1의 (II) 단계).
이러한 과정을 거치게 되면 도 1에 나타난 바와 같이 실리콘에 결합된 에톡시기 일부가 가수분해하여 하이드록시기로 전환되어 실라놀기가 형성되고, 이들의 탈수 및 축합 반응이 순차적으로 일어나서 목적하는 생성물이 형성된다.
상기 물의 함량은, 이미다졸 100 중량부를 기준으로 하여 1 내지 10 중량부인 것이 바람직하다.
상기 전해질 형성용 조성물을 제조하는 과정에서 비휘발성 또는 저휘발성 유기용매를 첨가할 수 있다. 이러한 유기용매를 사용하면 셀에 전해질 형성용 조성물 주입시 점도 조절이 용이해지면서 이온 전도도가 향상된다.
또한 상술한 유기용매는 반드시 필수적인 것은 아니며 예를 들어 몰튼솔튼(이미다졸리움계 요오드)과 같은 일부 물질은 액체 상태로 존재하기 때문에 반드시 용매를 필요로 하지는 않는다.
또한 본 발명은 서로 대향된 제1전극 및 제2전극; 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 게재되고, 염료가 흡착되어 있는 다공질막; 및 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 게재된 상술한 전해질을 갖는 태양전지를 제공한다.
상술한 전해질을 채용한 태양전지를 제공한다. 상기 전해질은 상술한 바와 같이 이미다졸과 디아이오도알칸의 염과 같이 이온이 생성되는 겔화 반응을 이용한 반고체 전해질로서, 이온이 생성된 겔화 반응을 이용하므로 겔화로 인한 이온전도도의 감소 및 셀 효율의 감소를 최소화시킬 수 있다. 특히 겔화로 인한 셀 효율 감소를 최소화시키기 위하여 겔화를 60℃ 이하의 낮은 온도에서 실시한다. 따라서 본 발명의 태양전지는 셀 안정성이 확보되면서 광전변환 전류가 최대화되는 잇점이 있다.
본 발명의 바람직한 태양에 의하면, 상기 태양전지는 염료감응 태양전지이다.
상기 제1전극은 PET, PEN, PC, PP, PI, TAC 중의 어느 하나를 포함하는 투명한 플라스틱 기판 또는 유리 기판 상에 인듐주석산화물, 인듐산화물, 주석산화물, 아연산화물, 황산화물, 불소산화물 및 이들간의 혼합물 중 적어도 하나를 포함하는 전도성 필름이 코팅된 것을 사용한다.
상기 다공질막은 나노미터 규모의 입경을 가지는 나노 입자들이 균일하게 분포하며 다공성을 유지하면서 표면에 적당한 거칠기(roughness)를 가지도록 형성한다. 이러한 다공질막에는 전자이동을 용이하게 하기 위하여 ITO와 같은 도전성 미립자를 첨가할 수도 있고, 또는 광로를 연장시켜 효율을 향상시키는 목적으로 광산란자를 첨가할 수도 있으며, 또는 도전성 미립자 및 광산란자 둘 모두를 첨가할 수 도 있다.
흡착가능한 염료로는 Ru 복합체를 포함하여 가시광을 흡수할 수 있는 물질로 이루어진다. Ru은 백금족에 속하는 원소로서 많은 유기 금속 복합 화합물을 만들 수 있는 원소이고, Al, Pt, Pd, Eu, Pb, 및 Ir을 포함하는 금속의 복합체 등이 사용되어질 수 있고, 일반적으로 사용되는 염료의 예를 들면, N3 dye[cis-bis(isothiocyanato)bis(2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylato)-ruthenium(II)], 또는 N719 dye[cis-bis(isothiocyanato)bis(2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylato)-ruthenium(II)-bis tetrabutylammonium]) 등이다.
또한, 다양한 칼라의 유기 색소는 저가이면서도 소재가 풍부하여 활용 가능성이 높은 소재로 효율 향상을 위한 검토가 활발하게 진행 중이다. 유기색소로는 큐마린(Cumarine), 포피린(porphyrin)의 일종인 pheophorbide a 등을 단독 또는 Ru 복합체와 혼합 사용하여 장파장의 가시광 흡수를 개선하여 효율을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 염료의 흡착은 염료를 용해시킨 알콜용액에 다공질막을 침지시킨후 12시간 정도 지나면 자연 흡착이 된다.
상기 제2전극은 투명한 플라스틱 기판 또는 유리 기판 상에 제1전도성 필름이 코팅되어 있고, 제1전도성 필름 상에 Pt 또는 귀금속 물질을 포함한 제2전도성 필름이 코팅된 것을 사용한다. Pt는 반사도가 우수하므로 선호된다.
제1전극 및 제2전극은 접착 필름이나 기타 상품명 "surlyn"과 같은 열가소성 고분자 필름 등의 지지대를 사용하여 서로 접합되며, 이에 따라 그 내부가 밀봉된 다. 그 다음, 제1전극 및 제2전극을 관통하는 미세 홀을 형성하고, 이 홀을 통해 두 전극 사이의 공간에 전해질 용액을 주입한 다음, 다시 홀의 내부를 접착제로 매립하여 밀봉한다.
상기 지지대 외에 에폭시 수지 또는 자외선(UV) 경화제 등의 접착제를 이용하여 제1전극과 제2전극을 직접 접합, 밀봉할 수 있으며, 이 경우 열처리 또는 UV 처리 후에 경화시킬 수도 있다.
본 발명에 따른 염료감응 태양전지는 먼저, 투광성 물질로 이루어진 제1전극 및 제2전극을 준비한 다음, 제1전극의 일면 상에 다공질막을 형성한다. 다음, 다공질막에 염료를 흡착시킨 후, 제1전극의 다공질막과 마주보도록 제2전극을 배치시키고, 다공질막 및 제2전극 사이에 상기 전해액 조성물을 매립하여 밀봉함으로써 염료감응 태양전지의 제조를 완료한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양전지인 염료감응 태양전지의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 태양 전지는 제1 전극(11), 다공성막(13) 및 염료(15)가 형성되는 제1 기판(10)과 제2 전극(21)이 형성되는 제2 기판(20)이 서로 대향 배치되고, 제1 전극(11)과 제2 전극(21) 사이에 전해질(30)이 위치하여 구성된다. 제1 기판(10)과 제2 기판(20)의 외측으로 별도의 케이스(도시하지 않음)가 배치될 수 있다. 이에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.
본 실시 형태에서 제1 전극(11)을 지지하는 지지체 역할을 하는 제1 기판(10)은 외부광의 입사가 가능하도록 투명하게 형성된다. 이에 제1 기판(10)은 유 리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 플라스틱의 구체적인 예로는 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(poly ethylene terephthalate, PET), 폴리 에틸렌 나프탈레이트(poly ethylene naphthalate, PEN), 폴리 카보네이트(poly carbonate, PC), 폴리 프로필렌(poly propylene, PP), 폴리 이미드(poly imide, PI), 트리 아세틸 셀룰로오스(tri acetyl cellulose, TAC) 등을 들 수 있다.
제1 기판(10)에 형성되는 제1 전극(11)은 인듐 주석 산화물, 인듐 산화물, 주석 산화물, 아연 산화물, 황 산화물, 불소 산화물 및 이들 혼합물중에서 선택된 하나 이상, ZnO-Ga2O3, ZnO-Al2O3 등의 투명 물질로 이루어질 수 있다. 제1 전극(11)은 상기 투명 물질의 단일막 또는 적층막으로 이루어질 수 있다.
제1 전극(11) 위에는 다공성막(13)이 형성된다. 이러한 다공성막(13)은 자기 조립 방법에 의해 형성된 매우 미세하고 균일한 평균 입경을 가지는 금속 산화물 입자들(131)을 포함한다. 그리고, 다공성막(13)은 기공 크기 또한 매우 미세하고 균일하여 나노 다공성(nanoporous) 특성을 가질 수 있다.
그리고, 다공성막(13)의 평균 기공 크기는 7.5nm 내지 15nm의 범위에 속할 수 있고, 다공성막(13)이 적절한 평균 기공 크기를 가짐에 따라, 전해질(30)의 이동을 용이하게 하면서 금속 산화물 입자들(131)의 네킹 특성을 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태에서, 다공성막(13)은 10nm 내지 3000nm의 두께, 특히 10nm 내지 1000nm인 것이 더 바람직하다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 상기 두께는 기술 발전 등에 의해 변화될 수 있음은 물론이다.
금속 산화물 입자들(131)은 티타늄 산화물(titanium oxide), 징크 산화물, 틴 산화물, 스트론튬 산화물(strontium oxide), 인듐 산화물(indium oxide), 이리듐 산화물(iridium oxide), 란탄 산화물(lanthan oxide), 바나듐 산화물(vanadium oxide), 몰리브덴 산화물(molybdenum oxide), 텅스텐 산화물(tungsten oxide), 니오브 산화물(niobium oxide), 마그네슘 산화물(magnesium oxide), 알루미늄 산화물(aluminium oxide), 이트륨 산화물(yttrium oxide), 스칸듐 산화물(scandium oxide), 사마륨 산화물(samarium oxide), 갈륨 산화물(galluim oxide), 스트론튬 티타늄 산화물(strontium titanium oxide)등으로 이루어질 수 있다. 여기서, 금속 산화물 입자들(131)은 티타늄 산화물인 TiO2, 틴 산화물인 SnO2, 텅스텐 산화물인 WO3, 징크 산화물 ZnO, 또는 이들의 복합체 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.
이러한 다공성막(13)의 표면에는 외부광을 흡수하여 여기 전자를 생성하는 염료(15)가 흡착된다. 염료(15)는 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 유로퓸(Eu), 납(Pb), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru) 등을 포함하는 금속 복합체로 이루어질 수 있다. 여기서, 루테늄은 백금족에 속하는 원소로서 많은 유기 금속 복합체를 형성할 수 있어, 루테늄을 포함하는 염료가 일반적으로 많이 사용된다. 또한, 유기 색소 등을 포함하는 염료가 사용될 수 있는데, 이러한 유기 색소로는 쿠마린(coumarin), 포피린(porphyrin), 키산틴(xanthene), 리보플라빈(riboflavin), 트리 페닐 메탄(tri phenyl methan) 등이 있다.
한편, 제1 기판(10)에 대향 배치되는 제2 기판(20)은 제2 전극(21)을 지지하 는 지지체 역할을 하는 것으로, 투명하게 형성될 수 있다. 이에 제2 기판(20)은 제1 기판(10)과 같이 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
제2 기판(20)에 형성되는 제2 전극(21)은 제1 전극(11)과 대향 배치되도록 형성되며, 투명 전극(21a)과 촉매 전극(21b)을 포함할 수 있다. 투명 전극(21a)은 인듐 틴 산화물, 프루오르 틴 산화물, 안티몬 주석 산화물, 아연 산화물, 틴 산화물, ZnO-Ga2O3, ZnO-Al2O3 등의 투명 물질로 이루어질 수 있다. 이 때 투명 전극(21a)은 상기 투명 물질의 단일막 또는 적층막으로 이루어질 수 있다. 촉매 전극(21b)은 산화-환원 쌍(redox couple)을 활성화시키는 역할을 하는 것으로, 백금, 루테늄, 팔라듐. 이리듐, 로듐(Rh), 오스뮴(Os), 탄소(C), WO3, TiO2 등으로 이루질 수 있다.
상기 제1 기판(10)과 제2 기판(20)은 접착제(41)에 의해 접합되고, 제2 기판(20)과 제2 전극(21)을 관통하는 홀(25a)을 통해 전해질(30)이 주입되어 제1 전극(11)과 제2 전극(21) 사이에 전해질(30)이 함침된다. 이러한 전해질(30)은 다공성막(13)의 내부로 균일하게 분산된다. 전해질(30)은 산화 환원에 의해 제2 전극(21)으로부터 전자를 받아 염료(15)에 전달하는 역할을 수행한다. 제2 기판(20) 및 제2 전극(21)을 관통하는 홀(25a)은 접착제(42) 및 커버 글라스(43)에 의해 밀봉된다.
본 발명에서는 상기 전해질(30)로서 상술한 이온성 반고체 겔형 전해질이 사용된다.
이러한 태양 전지는 태양 전지의 내부로 태양광 등의 외부광이 입사되면, 광양자가 염료(15)에 흡수되어 염료가 기저 상태에서 여기 상태로 전이되어 여기 전자를 생성한다. 여기 전자는 다공성막(13)의 금속 산화물 입자(131)의 전도대로 주입된 후 제1 전극(11)을 거쳐 외부 회로(도시하지 않음)로 흐른 다음 제2 전극(21)으로 이동한다. 한편, 전해질(30) 내의 요오드화물이 삼요오드화물로 산화함에 따라 산화된 염료(15)가 환원되고, 삼요오드화물은 제2 전극(21)에 도달된 전자와 환원 반응을 하여 요오드화물로 환원된다. 이러한 전자의 이동에 의해 태양 전지가 작동하게 된다.
이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 보다 상세하게 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
합성예
1: 화학식 4의
실란기
치환
벤즈이미다졸의
합성
[반응식 2]
동일한 몰수의 3-(트리메톡시실릴)프로필이소시아네이트와 벤즈이미다졸을 무수 THF 용매에 용해 및 혼합하고 약 8시간 동안 140 oC, 알곤 분위기하에서 환류하였다. 이어서 반응이 종료된 후 유기 용매는 회전증발기(rotary evaporator)를 이용하여 제거하였으며 최종적으로 화학식 4의 오일상의 실란기가 치환된 벤지이미 다졸 (N-[3-(triethoxy-4-silyl)propyl]-1H-benzimidazole-1-carboxamide)을 얻을 수 있었다. NMR (Bruker 400 MHz)을 이용하여 측정된 합성 화합물의 구조는 다음과 같다. 상기 합성에 필요한 시약은 모두 알드리치사에서 구매하였다.
1
H
NMR
(400
MHz
;
DMSO
-
d6
): (
ppm
) 8.73 (s, 1 H); 8.57 (t, 1H,
NH
); 8.06 (d, 1H); 7.71 (d, 1 H); 7.32 (m, 2H); 3.74 (q, 6H); 3.29 (q, 2H); 1.65 (m, 2H); 1.14 (t, 9 H), 0.64 (t,2H).
실시예
1: 전해질 및 이를 이용한 셀 제작 (화학식 4의
실란기
치환된
벤즈이미다졸과
다이아이도알칼의
혼합몰비
=1:1) 및 이를 이용한 셀 제작
제1전극의 ITO로 이루어진 전도성 필름 상에 입경 5-15nm 정도 크기의 티타늄산화물 입자 분산액을 닥터블레이드법을 이용하여 1㎠ 면적에 도포하고, 450℃에서 30분동안 열처리 소성공정을 하여, 10 ㎛ 두께의 다공질막을 제작하였다.
그 다음으로, 80℃에서 시편을 유지한 후, 에탄올에 용해된 0.3 mM Ru(4,4'-dicarboxy-2,2'-bipyridine)2(NCS)2 염료 색소액에 침지하여, 염료 흡착처리를 12시간 이상 수행하였다. 그 후 염료 흡착된 다공질막을 에탄올을 이용하여 씻어내고 상온 건조하였다.
제2전극은, ITO로 이루어진 제1전도성 필름 위에 스퍼터를 이용하여 Pt로 이루어진 제2전도성 필름을 증착하였고, 전해액 주입을 위해 0.75 mm 직경의 드릴을 이용하여 미세 구멍을 만들었다.
60㎛ 두께의 열가소성 고분자 필름으로 이루어진 지지대를 다공질막이 형성 된 제1전극과 제2전극 사이에 두고 100℃에서 9초 압착시킴으로서 두 전극을 접합시켰다.
그리고, 제2전극에 형성된 미세구멍을 통하여 전해질 형성용 조성물을 주입시키고, 커버 글라스와 열가소성 고분자 필름을 이용하여 미세 구멍을 막고 오븐을 이용하여 60 oC에서 30분 동안 겔화를 유도하여 겔형 전해질을 도입한 염료감응 태양전지를 제조하였다. 상기 실시예의 모든 시약들은 알드리치사에서 구매 사용하였다.
상기 전해질 형성용 조성물은 하기 과정에 따라 준비하였다.
먼저 상기 합성예 1에 따라 제조된 화학식 2의 실란기가 치환된 벤지이미다졸과 디아이오드알칸 I(CH2)6I(Aldrich )을 각각 1:1 몰비로 혼합하였다.
이와 별도로 0.1M 의 리튬 아이오다이드(lithium iodide), 0.05M의 요오드(iodine), 0.5M 의 4-터트-부틸피리딘을 3-메톡시프로피오니트릴 (3-methoxypropionitrile) 에 용해시킨 후 상기 실란기가 치환된 벤지이미다졸과 디아이오드알칸 혼합액과 1:1 부피비로 혼합하여 전해질 형성용 조성물을 준비하였다.
실시예
2: 전해질 (화학식 4의
실란기
치환된
벤즈이미다졸과
다이아이도알칼의
혼합몰비
=1:2) 및 이를 이용한 셀 제작
상기 합성예 1에 따라 합성된 실란기가 치환된 벤지이미다졸과 디아이오드알칸 (Aldrich) 을 각각 1:2 몰비로 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 겔형 전해질과 이를 이용한 염료감응 태양전지를 제작하였다.
실시예
3: 전해질 (화학식 4의
실란기
치환된
벤즈이미다졸과
다이아이도알칼의
혼합몰비
=2:1) 및 이를 이용한 셀 제작
상기 합성예 1에 따라 합성된 실란기가 치환된 벤지이미다졸과 디아이오드알칸 (Aldrich) 을 각각 2:1 몰비로 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 겔형 전해질과 이를 이용한 염료감응 태양전지를 제작하였다.
비교예
1: 액체 전해질의 제조 및 셀 제작
본 발명에 따른 실시예 1 내지 3의 겔형 전해질과의 광전변환 특성을 비교하기 위해 0.6M 의 1-헥실-2,3-디메틸이미다졸리움 아이오다이드 와 0.1M 의 리튬 아이오다이드, 0.05M 의 요오드, 0.5M의 4-터트-부틸피리딘을 3-메톡시프로피오니트릴에 용해시켜 액체 전해질을 제조하였다.
이어서 상기 액상 전해질을 태양전지 셀에 주입하고 주입구를 봉지함으로써 태양전지의 제조를 완료하였다. 여기에서 태양전지 셀은 실시예 1과 동일한 과정에 따라 실시하여 얻은 것이다.
또한 상기 실시예 1내지 실시예 3에 따라 제조된 겔형 전해질과의 동등한 비교를 위해 오븐을 이용하여 60 oC에서 30분 동안 열처리를 하였다. 이는 온도에 의한 영향을 평가하기 위한 것이다.
상기 실시예 3의 겔형 전해질 및 비교예 1에 따른 액체 전해질에 있어서 60 oC에서 30분 동안 열처리 전, 후의 이온 전도도 특성을 조사하여 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
| 구분 | 전도도 (S/cm) | |
| 열처리전 | 열처리후 | |
| 실시예 3 | 2.47E-03 | 2.61E-03 |
| 비교예 1 | 3.72E-02 | 3.71E-02 |
상기 표 1을 참조하여, 비교예 1의 액체 전해질의 이온전도도는 열처리 전후에 이온 전도도 변화가 없으나 실시예 3의 이온성 겔형 전해질의 경우 열처리 전에 비하여 열처리후의 이온전도도가 상승하였다. 이로부터 열처리로 인해 이미다졸과 디아이오도알칸이 결합하여 이온을 생성하여 겔화가 일어남에도 불구하고 이온전도도가 상승한다는 것을 알 수 있었다.
상기 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 태양전지에 있어서, 광전변환 특성을 조사하여 하기 표 2에 나타내었다. 여기에서 광전 변환 특성 비교 100 mW/cm2에서 측정하였다.
[표 2]
| 구분 | 개방전압 Voc (V) | 단락전류 Jsc (mA·cm-2) | 충밀계수 FF | 광전변환효율 η(%) |
| 실시예 1 실시예 2 실시예 3 | 0.71 0.71 0.72 | 13.5 13.2 14.0 | 0.51 0.50 0.52 | 4.9 4.7 5.3 |
상기 표 2를 참조하여, 실란기가 치환된 벤지이미다졸과 디아이오도알칸의 몰비가 변함에 따라 광전변환 특성이 변함을 알 수 있었다. 실시예 1 및 2의 경우, 디아이오도알칸의 몰수가 가교 반응을 위한 몰수에 비해 많기 때문에 미반응의 디아이오도알칸이 남게 되고, 2몰의 벤지이미다졸과 1몰의 디아이오드알칸을 혼합한 실시예 3의 경우가 미반응물질이 남지 않게 되므로 가장 좋은 광전변환 특성을 나타냄을 알 수 있다.
상기 실시예 3 내지 비교예 1에 따라 제조된 태양전지에 있어서, 60 oC/30분 열처리 후 비교예 1의 액체 전해질과 실시예 3의 겔형 전해질의 광전변환 특성을 조사하여 하기 표 3에 나타내었다. 여기에서 광전 변환 특성 비교 100 mW/cm2에서 측정하였다.
[표 3]
| 구분 | 개방전압 Voc(V) | 단락전류 Jsc (mA·cm-2) | 충밀계수 FF | 광전변환효율 η(%) |
| 비교예 1: 열처리 전 비교예 1: 열처리 후 실시예 3: 열처리 전 실시예 3: 열처리 후 | 0.70 0.71 0.69 0.72 | 16.6 16.0 14.1 14.0 | 0.51 0.52 0.48 0.52 | 5.9 5.9 4.6 5.3 |
상기 표 3을 참조하여, 열처리에 의한 태양전지 특성 저하의 문제는 없음을 알 수 있다. 반면 준고체 전해질의 경우 열처리 전후의 효율차이가 발생하는데 이는 열처리에 따라 겔화가 진행되고 따라서 자유확산 음이온의 농도가 감소함에 따라 TiO2 나노입자 전극 근처에서 발생하는 전자재결합 효과가 감소한 결과로 생각할 수 있다. 겔화된 준고체 전해질을 사용한 태양전지의 광전변환 효율은 5.3%로 (액체전해질의 약 90% 효율치) 평균적인 겔형 전해질 태양전지의 효율이 약 4% 대임을 감안하면 우수한 효율을 나타냈다.
상기 실시예 3 및 비교예 1에 따른 태양전지에 있어서, 내구성을 평가하여 도 2에 나타내었다.
도 2를 참조하여, 비교예 1에 따른 휘발성이 강한 액체 전해질의 경우 전해질의 휘발 및 누액으로 인해 매우 급격히 효율이 감소한 반면, 실시예 3의 비휘발 성 겔형 전해질을 사용한 태양전지의 경우에는 효율이 다소 완만하게 감소된다는 것을 알 수 있었고, 약 10일 이후 효율이 안정하게 유지됨을 알 수 있었다.
상기와 같은 실시예를 통해서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상에 의해 다양한 전해질 및 태양전지를 제조할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전해질에서 이온성 겔이 형성되는 과정을 설명하는 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 전해질에서 이온 전도 메커니즘을 설명하는 도면이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양전지를 도시한 단면도이고,
도 4는 상기 실시예 3 및 비교예 1에 따른 태양전지에 있어서, 내구성을 평가한 결과를 나타낸 도면이다.
Claims (21)
- 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염과, 요오드(I2)로부터 생성되는, 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체의 양이온과 요오드 이온(I-/I3 -)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.
- 제1항에 있어서, 상기 이미다졸이 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.[화학식 1]
상기식중, R1, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C4-10 탄소고리기, 하이드록시기, 시아노기 또는 할로겐 원자이고,X는 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 또는 하기 구조식으로 표시되는 그룹이고,
Y1, Y2, Y3은 서로 독립적으로 할로겐 원자, 하이드록시기, C1-C10 알킬기, C1-C10 알콕시기 또는 수소이고,a는 1 내지 10의 정수이다. - 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물이,하기 화학식 2로 표시되는 화합물, 2-에틸이미다졸, 1-아세틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-알릴이미다졸, 2-메틸-5-니트로이미다졸, 에틸 4-메틸-5-이미다졸카르복실레이트, 2-페닐이미다졸, 1-비닐이미다졸, 1-비닐이미다졸, 4,5-디클로로이미다졸, 5-클로로-1-메틸이미다졸, 5-메틸벤즈이미다졸, 5-클로로-1-에틸-2-메틸이미다졸, 4-메틸-2-페닐이미다졸, 메틸-2-니트로-1-이미다졸아세테이트, 메틸 4-이미다졸카르복실레이트, 2-부틸-4-클로로-5-(하이드록시메틸)이미다졸, 2-부틸-4-클로로-5-포밀 이미다졸, 5-브로모-1-메틸이미다졸, 2-브로모-1-메틸-1H-이미다졸, 2-아이도이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-클로로-1H-이미다졸, 2-메틸-5-니트로이미다졸, 2-(클로로메틸)벤즈이미다졸, 5,6-디메틸벤즈이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 4,5-디페닐이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-메틸벤즈이미다졸, 1-(3-트 리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-2,5-디하이드록시-1H-이미다졸, 2-에틸-2,5-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-1H-이미다졸, 2-에틸-2,5-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-2,5-디하이드로-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에틸-2,5-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4-메틸-1H-이미다졸, 1-(2-트리에톡시실릴)에틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에틸-2,5-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-4-메틸-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-4-메틸-1H-이미다졸, N-(3-트리에톡시실릴)프로필)-1-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-페닐-2H-이미다졸-1(5H)-카르복사미드, N-(3-트리메톡시실릴)프로필)-1-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-5-메틸-2H-벤즈[d]이미다졸-1(4H)-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-4-메틸-2-페닐-2H-이미다졸-1(5H)-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-5,6-디메틸-2H-벤즈[d]이미다졸-1(4H)-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-4,5-디페닐-1H-이미다졸-1-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-메틸-2H-벤즈[d]이미다졸-1(4H)-카르복사미드, N-3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸-1-카르복사미드, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,7a-디하이드로-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,7a-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,7a-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2,7a-디하이드로-5- 메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2,7a-디하이드로-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,5-디하이드로-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 2,5-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 2,5-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2,5-디하이드로-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2,5-디하이드로-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,4-디하이드로-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,4-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,4-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2,4-디하이드로-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2,4-디하이드로-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-((트리메톡시실릴)메틸)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에틸-1-((트리메톡시실릴)메틸)-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에틸-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4-메틸-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트리메톡시실릴)메틸)-2-에틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-2-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2-메틸- 1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-1-에틸-2-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-1,2-디메틸-1H-이미다졸-5-아민, 1-에틸-N-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-2-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-1,2-디메틸-1H-이미다졸-5-아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 염료 감응 태양전지용 전해질.[화학식 2]
상기식중, R1, R2, R3 및 R4는 서로 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C4-10 탄소고리기, 하이드록시기, 시아노기 또는 할로겐 원자이고,Y1, Y2, Y3은 서로 독립적으로 할로겐 원자, 하이드록시기, C1-C10 알킬기, C1-C10 알콕시기 또는 수소이고,a는 1 내지 10의 정수이다. - 제1항에 있어서, 상기 C1-C20 다아이오도알칸이,디아이오도헥산, 디아이오도헵탄 및 디아이오도노난으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.
- 제1항에 있어서, 상기 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸의 착체염이 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.[화학식 3]
상기식중, Y1, Y2, Y3은 서로 독립적으로 할로겐 원자, 하이드록시기, C1-C10 알킬기, C1-C10 알콕시기 또는 수소이고,a는 1 내지 10의 정수이고, b는 1 내지 20의 정수이다. - 제5항에 있어서, 상기 Y1, Y2, Y3은 모두 에톡시기이고, a는 3이고, b는 6인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.
- 제1항에 있어서, 상기 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염의 함량은 전해질 총중량 100 중량부를 기준으로 하여 10 내지 50 중량부인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.
- 제1항에 있어서, 상기 요오드 이온은 전해질 총중량 100 중량부를 기준으로 하여 10 내지 30 중량부인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.
- 제1항에 있어서, 질소 함유 첨가제와 리튬 함유 첨가제중에서 선택된 하나 이상의 첨가제가 더 포함된 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.
- 제1항에 있어서, 비휘발성 또는 저휘발성 유기용매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.
- 실란이 치환된 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염의 가수분해 및 탈수 축합 생성물과 요오드(I2)로부터 생성되는 양이온과 요오드 이온 (I-/I3 -)을 포함하는 태양전지용 전해질.
- 제11항에 있어서, 상기 실란이 치환된 이미다졸이하기 화학식 2로 표시되는 화합물; 1-(3-트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸- 2,5-디하이드록시-1H-이미다졸, 2-에틸-2,5-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-1H-이미다졸, 2-에틸-2,5-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-2,5-디하이드로-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에틸-2,5-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4-메틸-1H-이미다졸, 1-(2-트리에톡시실릴)에틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에틸-2,5-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-4-메틸-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2-에틸-2,5-디하이드로-4-메틸-1H-이미다졸, N-(3-트리에톡시실릴)프로필)-1-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-페닐-2H-이미다졸-1(5H)-카르복사미드, N-(3-트리메톡시실릴)프로필)-1-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-5-메틸-2H-벤즈[d]이미다졸-1(4H)-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-4-메틸-2-페닐-2H-이미다졸-1(5H)-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-5,6-디메틸-2H-벤즈[d]이미다졸-1(4H)-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-4,5-디페닐-1H-이미다졸-1-카르복사미드, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-메틸-2H-벤즈[d]이미다졸-1(4H)-카르복사미드, N-3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸-1-카르복사미드, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,7a-디하이드로-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,7a-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,7a-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2,7a-디하이드로-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트 리에톡시실릴)메틸)-2,7a-디하이드로-5-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,5-디하이드로-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 2,5-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 2,5-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2,5-디하이드로-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2,5-디하이드로-4-메틸-2-페닐-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,4-디하이드로-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,4-디하이드로-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 2,4-디하이드로-1-((트리메톡시실릴)메틸)-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2,4-디하이드로-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2,4-디하이드로-5,6-디메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-((트리메톡시실릴)메틸)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-4,5-디페닐-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에틸-1-((트리메톡시실릴)메틸)-4-메틸-1H-이미다졸, 2-에틸-1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-4-메틸-1H-이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸, 1-((트리에톡시실릴)메틸)-2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸, 1-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2-에틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트리메톡시실릴)메틸)-2-에틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-2-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-(2-(트리에톡시실릴)에틸)-2-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, 1-((트리에톡 시실릴)메틸)-2-메틸-1H-벤즈[d]이미다졸, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-1-에틸-2-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-1,2-디메틸-1H-이미다졸-5-아민, 1-에틸-N-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-2-메틸-1H-이미다졸-5-아민, N-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-1,2-디메틸-1H-이미다졸-5-아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.[화학식 2]
상기식중, R1, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C4-10 탄소고리기, 하이드록시기, 시아노기 또는 할로겐 원자이고,Y1, Y2, Y3은 서로 독립적으로 할로겐 원자, 하이드록시기, C1-C10 알킬기, C1-C10 알콕시기 또는 수소이고,a는 1 내지 10의 정수이다. - 제11항에 있어서, 상기 C1-C20 다이오도알칸이 디아이오도헥산, 디아이오도헵탄 및 디아이오도노난으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.
- 제11항에 있어서, 상기 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염이 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.[화학식 3]
상기식중, Y1, Y2, Y3은 서로 독립적으로 할로겐 원자, 하이드록시기, C1-C10 알킬기, C1-C10 알콕시기 또는 수소이고,a는 1 내지 10의 정수이고, b는 1 내지 20의 정수이다. - 제14항에 있어서, 상기 Y1, Y2, Y3은 모두 에톡시기이고, a는 3이고, b는 6인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.
- 제11항에 있어서, 상기 이미다졸과 C1-C20 디아이오도알칸(diiodoalkane)의 착체염의 함량은 전해질 총중량 100 중량부를 기준으로 하여 10 내지 50 중량부인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.
- 제11항에 있어서, 상기 요오드 이온은 전해질 총중량 100 중량부를 기준으로 하여 10 내지 30 중량부인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.
- 제11항에 있어서, 질소 함유 첨가제와 리튬 함유 첨가제중에서 선택된 하나 이상의 첨가제가 더 포함된 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.
- 제11항에 있어서, 비휘발성 또는 저휘발성 유기용매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전해질.
- 서로 대향된 제1전극 및 제2전극;상기 제1전극 및 제2전극 사이에 개재되고, 염료가 흡착되어 있는 다공질막; 및상기 제1전극과 제2전극 사이에 개재된 제1항 내지 제10항중 어느 한 항의 전해질을 포함하는 태양전지.
- 서로 대향된 제1전극 및 제2전극;상기 제1전극 및 제2전극 사이에 개재되고, 염료가 흡착되어 있는 다공질막; 및상기 제1전극과 제2전극 사이에 개재된 제11항 내지 제19항중 어느 한 항의 전해질을 포함하는 태양전지.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070087690A KR20090022383A (ko) | 2007-08-30 | 2007-08-30 | 태양전지용 전해질 및 이를 이용한 태양전지 |
| US12/168,334 US20090056795A1 (en) | 2007-08-30 | 2008-07-07 | Electrolyte for solar cell and solar cell having the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070087690A KR20090022383A (ko) | 2007-08-30 | 2007-08-30 | 태양전지용 전해질 및 이를 이용한 태양전지 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20090022383A true KR20090022383A (ko) | 2009-03-04 |
Family
ID=40405542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070087690A KR20090022383A (ko) | 2007-08-30 | 2007-08-30 | 태양전지용 전해질 및 이를 이용한 태양전지 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20090056795A1 (ko) |
| KR (1) | KR20090022383A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101135475B1 (ko) * | 2009-12-25 | 2012-04-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 광전 변환 소자용 전해질 조성물 및 이를 사용하여 제조된 광전 변환 소자 |
| DE102014225140A1 (de) | 2014-03-04 | 2015-09-10 | Hyundai Motor Company | Verfahren zum Verbessern der Wirksamkeit eines Elektrolyten mit Langzeitstabilität und Farbstoffsolarzelle für ein Fahrzeug unter Verwendung desselben |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7259230B2 (en) * | 2004-06-07 | 2007-08-21 | Battelle Energy Alliance, Llc | Polybenzimidazole compounds, polymeric media, and methods of post-polymerization modifications |
| US20110155227A1 (en) * | 2009-12-25 | 2011-06-30 | Tadao Yagi | Electrolyte composition for photoelectric transformation device and photoelectric transformation device manufactured by using the same |
| CN103137981B (zh) * | 2013-03-06 | 2014-10-01 | 潘群生 | 一种无水碘化锂的制备方法 |
| DK3339387T3 (da) * | 2016-12-22 | 2020-09-21 | Evonik Operations Gmbh | Forbindelser på basis af addukter med isocyanater til belægningssammensætninger |
| AU2018425918A1 (en) * | 2018-06-01 | 2021-01-07 | Ananda Rama Krishnan Selvaraj | A hybrid ferroelectric discotic liquid crystal solar cell |
| CN114373987B (zh) * | 2020-10-15 | 2024-04-19 | 宁德新能源科技有限公司 | 电解液、电化学装置和电子装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3911107A (en) * | 1972-12-18 | 1975-10-07 | Flow Pharma Inc | Iodine composition and dissipating solution |
| GB9221997D0 (en) * | 1992-10-20 | 1992-12-02 | Ici Plc | Inhibition of microbial growth in swimming pools and spas |
| GB9928290D0 (en) * | 1999-12-01 | 2000-01-26 | Univ Belfast | Process for preparing ambient temperature ionic liquids |
-
2007
- 2007-08-30 KR KR1020070087690A patent/KR20090022383A/ko not_active Application Discontinuation
-
2008
- 2008-07-07 US US12/168,334 patent/US20090056795A1/en not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101135475B1 (ko) * | 2009-12-25 | 2012-04-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 광전 변환 소자용 전해질 조성물 및 이를 사용하여 제조된 광전 변환 소자 |
| DE102014225140A1 (de) | 2014-03-04 | 2015-09-10 | Hyundai Motor Company | Verfahren zum Verbessern der Wirksamkeit eines Elektrolyten mit Langzeitstabilität und Farbstoffsolarzelle für ein Fahrzeug unter Verwendung desselben |
| US9640327B2 (en) | 2014-03-04 | 2017-05-02 | Hyundai Motor Company | Method for improving efficiency of electrolyte having long term stability and dye sensitized solar cell for vehicle using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20090056795A1 (en) | 2009-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20090022383A (ko) | 태양전지용 전해질 및 이를 이용한 태양전지 | |
| KR100918049B1 (ko) | 염료 감응 태양 전지용 염료 및 이를 포함하는 염료 감응태양 전지 | |
| JP4391447B2 (ja) | 電解液組成物及びそれを利用した太陽電池 | |
| Balamurugan et al. | Novel cobalt redox materials admitted in natrosol polymer with a thiophene based additive as a gel polymer electrolyte to tune up the efficiency of dye sensitized solar cells | |
| JP5590026B2 (ja) | 光電変換素子およびその製造方法、光センサならびに太陽電池 | |
| KR101107069B1 (ko) | 염료 감응 태양 전지용 염료 및 이를 이용하여 제조된 염료 감응 태양 전지 | |
| Stengel et al. | Click‐Functionalized Ru (II) Complexes for Dye‐Sensitized Solar Cells | |
| KR101461522B1 (ko) | 겔형 전해질 및 이를 이용한 염료감응 태양전지 | |
| KR101244210B1 (ko) | 이온 결합된 올리고머 복합체를 이용한 염료감응 태양전지및 그의 제조방법 | |
| EP2669916A1 (en) | Ruthenium complex and dye-sensitized fuel cell using the same | |
| JP4220205B2 (ja) | 色素増感型太陽電池 | |
| JP3977696B2 (ja) | 電解質組成物用原料キット、電解質組成物及び光増感型太陽電池 | |
| JP4772192B2 (ja) | 光電変換素子、光電池及び錯体色素 | |
| JP4100491B2 (ja) | 半導体微粒子層、光電変換素子及び光電池 | |
| JP4356865B2 (ja) | 金属−金属酸化物複合電極の作製方法、光電変換素子及び光電池 | |
| JP4677704B2 (ja) | 色素増感型太陽電池 | |
| KR101054470B1 (ko) | 염료감응 태양전지용 전해질 및 이를 이용한 염료감응 태양전지 | |
| KR20230106224A (ko) | 정공수송재 조성물 및 이를 포함하는 하이브리드 태양전지 | |
| KR101378722B1 (ko) | 신규의 우레아 함유 이미다졸륨 아이오다이드 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지용 전해질 | |
| KR101940491B1 (ko) | 신규한 루테늄계 염료 및 이의 제조방법 | |
| KR20120098260A (ko) | 준고체전해질 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지 | |
| KR20080100084A (ko) | 전해액용 첨가제, 이를 포함하는 전해액용 조성물 및태양전지 | |
| JP2003051343A (ja) | 光電変換素子、光電池及び錯体色素 | |
| JP5036094B2 (ja) | 光電変換用半導体、それを利用した光電変換素子および光電池 | |
| KR20240030058A (ko) | 신규한 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 염료감응형 태양전지 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |