KR20100005747A - 투명 컬러 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법 및이를 이용한 염료 감응 태양전지 - Google Patents
투명 컬러 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법 및이를 이용한 염료 감응 태양전지 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 투명 컬러 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법 및 이를 이용한 염료 감응 태양전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (a) 금속산화물 나노입자, 바인더 수지, 및 용매를 혼합하여 금속산화물 페이스트를 제조하고, 및 (b) 상기 금속산화물 페이스트를 조밀도 300 메쉬(mesh) 이하 구조의 플라스틱재의 스크린 메쉬를 이용하여 전도성 투명 기판에 단층 또는 복층 코팅하고, 열처리한 후 염료를 흡착하는 단계를 포함하는, 투명 컬러 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 플라스틱 재질로 구성된 스크린 프린터용 망을 사용하여 제작된 다양한 무늬와 색상을 나타내는 투명 컬러 태양전지 단위 셀 및 모듈 제조방법을 제공한다.
스크린 인쇄, 염료 감응 태양전지, 투명 컬러 태양전지
Description
본 발명은 투명 컬러 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법 및 이를 이용한 염료 감응 태양전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스크린 인쇄 기술을 이용하여 다양한 무늬의 투명 컬러 염료감응 태양전지(dye-sensitized solar cell) 모듈을 제작할 수 있는 투명 컬러 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법 및 이를 이용한 염료 감응 태양전지에 관한 것이다.
염료감응 태양전지는 가시광선을 흡수하는 전자-홀 쌍(electron-hole pair)을 생성할 수 있는 감광성 염료분자와, 생성된 전자를 전달하는 전이금속 산화물을 주된 구성 재료로 하는 광전기화학적 태양전지이다. 이러한 염료감응 태양전지의 대표적인 예는 1991년 스위스의 마이클 그라첼(Michael Gratzel) 등에 의하여 발표된 광전기화학 태양전지를 들 수 있다.
이러한 염료감응 태양전지는 실리콘 태양전지에 비해 값싸고, 대략 10% 정도 의 에너지변환 효율을 가지기 때문에, 기존 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 차세대 태양전지로 각광받고 있다. 특히 실리콘 태양전지와는 다르게 투명하고, 컬러풀하기 때문에 다양한 무늬를 가지는 투명창으로 사용될 수 있는 장점이 있다. 기존의 투명 컬러 염료감응 태양전지 제작방법은 주로 닥터 블레이드 방법으로 제작되었다. 다른 방법으로는 스크린 인쇄 기법이 있는데, 이 기법을 사용하면 다양한 패턴을 가지는 태양전지를 여러 가지 색상으로 구현할 수 있다. 이러한 투명하고 다양을 무늬를 가지는 염료감응형 태양전지를 제조하기 위해서는, 금속산화물과 염료로 구성된 광전극층을 스크린 인쇄 기술을 이용하여 인쇄하여야 한다. 기존에 사용되는 스크린 인쇄용 망, 즉 스크린 메쉬는 스테인레스 스틸을 재료로 사용하고 있다.
그러나, 스크린 인쇄 공정 도중 스크린 메쉬를 구성하는 금속성분이 석출되기 때문에, 광전극층에 금속성분이 같이 도포될 가능성이 있다. 광전극층에 금속 성분이 섞여 있으면 소자내에서 재결합(recombination) 센터로 작용하기 때문에, 태양전지의 광변환 효율을 감소시키는 역할을 할 수 있다. 즉, 종래 스테인레스 스틸에 포함된 철 성분은 금속산화물층의 소성 중 형성되어 표면 오염을 야기하므로, 염료감응형 태양전지 성능에 나쁜 영향을 미친다고 알려져 있다.
상기와 같은 종래 기술에서의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 스크린 메쉬의 재질을 플라스틱으로 변경 사용함으로써, 태양전지의 광변환 효율 감소를 예방할 수 있는 투명 컬러 태양전지용 광전극의 제조방법 및 이를 이용한 투명컬러 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(a) 금속산화물 나노입자, 바인더 수지, 및 용매를 혼합하여 금속산화물 페이스트를 제조하고, 및
(b) 상기 금속산화물 페이스트를 조밀도 300 메쉬(mesh) 이하 구조의 플라스틱재의 스크린 메쉬를 이용하여 전도성 투명 기판에 단층 또는 복층 코팅하고, 열처리한 후 염료를 흡착하는 단계
를 포함하는, 투명 컬러 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조되며 염료가 흡착된 1 nm 내지 500 nm의 금속 산화물 나노입자를 포함하는 전도성 광전극;
상기 광전극에 서로 대향하여 배치된 전도성 투명기판을 포함하는 상대전극; 및
상기 전도성 전극과 상대전극 사이의 공간에 충진하는 전해질
을 포함하는, 투명 컬러 염료 감응 태양전지를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 투명 컬러 염료감응 태양전지를 단위셀로 하여 직렬 또는 병렬 연결하여 제조된 것인 투명컬러 태양전지 모듈을 제공한다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 염료감응 태양전지용 광전극의 제조방법, 상기 광전극을 포함하는 염료감응 태양전지 및 그 제조방법에 대하여, 상세하게 설명한다.
도 1a 및 도1b는 본 발명에 따른 투명 태양전지 모듈의 제조과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 1a는 본 발명에 따른 투명컬러 태양전지 단위셀의 단면도이고, 도 1b는 본 발명에 따른 투명컬러 태양전지 단위셀의 평면도이다.
도 1a에 개시한 바와 같이, 본 발명의 염료감응 태양전지는 투명 전도성 기판(11) 위에 염료(13)가 흡착된 금속산화물 나노입자층(12)을 포함하는 광전극(10), 상기 광전극에 대향 배치되며 투명전도성 기판(11) 위에 형성된 백금층(14)을 포함하는 상대전극(20), 및 상기 광전극과 상대전극 사이를 충진하는 전해질(15)을 포함하는 구조일 수 있다.
이때, 본 발명은 광전극을 제조할 때, 스크린 메쉬(스크린 인쇄용 망) 재료로 종래와 같이 스테인레스 스틸이 아닌, 플라스틱을 사용함으로써, 광전극층에 금속성분의 석출을 미연에 방지할 수 있는 특징이 있다. 따라서, 상기 광전극을 포함하는 태양전지는 광변환 효율 감소 또한 방지할 수 있다.
이하, 상기 광전극의 제조방법을 구체적으로 설명한다.
본 발명은 투명 전도성 기판(11) 위에 금속산화물 나노입자층을 형성하기 위하여, 금속산화물 페이스트를 제조한다. 상기 금속산화물 나노입자 페이스트는 금속산화물 나노입자 다공층 형성에 중요한 역할을 한다. 상기 금속산화물 나노입자 페이스트는 금속산화물 나노입자를 용매와 혼합하여 금속산화물이 분산된 점도 5×104 내지 5×105 cps의 콜로이드 용액을 제조한 후, 여기에 바인더 수지를 혼합한 후, 증류기(Rotor Evaporator)로 40 - 70 ℃에서 30분 - 1시간 동안 용매를 제거하여 제조한다.
상기 금속산화물 나노입자는 수열합성으로 제조되거나, 상용의 금속산화물 나노입자를 사용할 수 있다. 상기 나노입자를 갖는 금속 산화물(21)은 Ti, Zr, Sr, Zn, In, Yr, La, V, Mo, W, Sn, Nb, Mg, Al, Y, Sc, Sm, 및 Ga로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속 산화물 또는 이들의 복합 산화물이 사용될 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 금속산화물 나노입자는 티타늄 산화물(TiO2), 아연 산화물(ZnO), 주석산화물(SnO2) 및 텅스텐 산화물(WO3)로 이루어진 군에서 선택하여 사용될 수 있다. 상기 금속산화물의 입자 크기는 평균입경 500 nm 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1 nm 내지 500 nm인 것이 좋다.
상기 바인더 수지는 그 종류가 특별히 한정되지는 않으며, 바람직하게 열처리 후 유기물이 잔존하지 않는 고분자를 선택해야 한다. 적합한 고분자로는 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리비닐피리 돈(PVP), 에틸셀룰로오스 등이 있다. 그리고 제조된 페이스트를 더욱 고르게 분산하기 위하여 3롤 분쇄기를 사용하여 한번 더 분산시킨다.
상기 용매 또한 콜로이드 용액의 제조에 사용되는 것이면 특별히 한정되지 않게 사용할 수 있고, 예를 들면 에탄올, 메탄올, 터피네올(terpineol), 라우르산(Lauric Acid), THF, 물 등이 있다.
본 발명에 있어서, 금속산화물 나노입자 페이스트 조성의 일례를 들면, 산화티타늄, 터피네올, 에틸셀룰로오스 및 라우르산을 포함하는 조성 또는 산화티타늄, 에탄올 및 에틸셀룰로오스의 조성일 수 있다.
다음 과정으로, 본 발명은 상기 금속산화물 페이스트를 플라스틱재의 스크린 메쉬를 이용하여 전도성 투명 기판(11)에 단층 또는 복층 코팅하고, 열처리한 후 염료를 흡착하여 금속산화물 나노입자층을 형성하여, 광전극(10)을 제조한다.
바람직하게, 상기 플라스틱 재질의 스크린 메쉬는 폴리에스터, 나일론, 폴리아릴레이트 등을 사용할 수 있고, 폴리아릴레이드를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 스크린 메쉬의 조밀도는 원하는 광전극층의 두께에 따라 300 메쉬(mesh) 이하에서 사용하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 조밀도는 30 내지 300 메쉬인 것이 좋다. 예를 들어, 약 10μm 두께의 광전극층을 제조할 경우에는 30 메쉬의 조밀도를 갖는 스크린 메쉬를 사용하고, 5μm 두께의 광전극층을 제조할 경우에는 100 메쉬의 조밀도를 갖는 스크린 메쉬를 사용할 수 있다. 상기 플라스틱 망의 조밀도가 300 메쉬를 초과하면 페이스트가 메쉬를 통과하지 못하여 적절한 두께의 광전극층을 형성하니 못하는 문제가 있다.
또한, 본 발명에서 스크린 메쉬는 도 2a의 무늬 없는 플라스틱재의 스크린 메쉬를 사용하거나, 도 2b의 무늬를 가지는 플라스틱재의 스크린 메쉬를 사용할 수 있다. 도 2a 및 도 2b의 플라스틱재의 스크린 메쉬는 단독 또는 혼합 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 본 발명은 플라스틱재의 스크린 메쉬에 단층 무늬를 도입하여서 다양한 모양을 가지는 금속산화물 나노입자층을 제조할 수 있으며, 또한 복층 방식으로 금속산화물 나노입자층의 음영을 나타낼 수도 있다.
상기 열처리는 공기중 또는 산소 중에서 450 내지 500 ℃의 고온에서 약 30분간 실시하는 것이 바람직하다.
그런 다음, 광전하 생성을 위하여 염료 물질을 흡착하는데, 염료물질은 Ru 복합체 또는 유기물질를 포함하여 가시광을 흡수할 수 있는 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 염료물질은 Ru(4,4'-다이카르복시-2,2'-바이피리딘)2(NCS)2를 사용할 수 있다. 염료의 흡착 방법은, 일반적인 염료 감응 태양전지에서 사용되는 방법이 이용될 수 있고, 예를 들면 염료를 포함하는 분산액에 금속산화물 나노입자가 형성된 광전극을 침지시킨 후, 적어도 12시간 정도 지나게 하여 자연 흡착시키는 방법을 이용할 수 있다. 상기 염료를 분산시키는 용매는 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 아세토나이트릴, 디클로로메탄, 또는 알코올계 용매 등을 사용할 수 있다. 상기 염료를 흡착시킨 후에는, 용매 세척 등의 방법으로 흡착되지 않은 염료를 세척하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기에 의해서 제조된 염료가 흡착된 금속산화물 나노입자 층를 포함하는 광전극을 이용하여 염료 감응 태양전지 단위셀를 제공한다.
도 1a을 참조하면, 본 발명의 염료 감응 태양전지 구조의 바람직한 일실시예는, 상기한 바와 같이, 상기의 방법으로 제조되며 염료(13)가 흡착된 금속 산화물 나노입자층(12)를 포함하는 광전극(10); 상기 광전극(10)에 서로 대향하여 배치된 전도성 투명기판을 포함하는 상대전극(20); 및 상기 광전극(10)과 상대전극(20) 사이의 공간에 충진하는 전해질(21)을 포함하며, 이들은 접착제(22)에 의해 접합되고, 상기 금속산화물 나노입자는 플라스틱재의 스크린 메쉬를 사용하여 전도성 투명 기판 상에 균일하게 고르게 분산 코팅되어 있다.
또한, 본 발명은 상기 광전극의 어느 일면에 다공질막을 형성할 수도 있으며, 이러한 경우에는 도전성 미립자를 첨가하거나, 다공질막과 동일한 물질이고 평균입경이 150 nm 이상인 광산란자를 첨가하거나, 또는 도전성 미립자 및 광산란자 모두를 첨가할 수 있다.
상기 광전극 및 상대전극의 전도성 투명 기판은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 및 트리아세틸셀룰로오스(TAC)로 이루어진 군에서 선택되는 투명 플라스틱 기판 또는 유리 기판을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광전극의 전도성 투명 기판의 어느 일면에는 인듐 틴 옥사이드(ITO), 플루오린 틴 옥사이드(FTO), ZnO-Ga2O3, ZnO-Al2O3, 및 SnO2-Sb2O3로 이루어진 군에서 선택된 전도성 필름이 코팅되어 있는 것이 바람직하다.
상기 상대전극의 상기 전도성 투명 기판의 어느 일면에는 인듐 틴 옥사이드(ITO), 플루오린 틴 옥사이드(FTO), ZnO-(Ga2O3 또는 Al2O3), 및 SnO2-Sb2O3로 이루어진 군에서 선택된 제1전도성 필름이 코팅되고; 및 상기 제1전도성 필름 상에는 Pt, 귀금속 물질 또는 전도성 고분자를 포함하는 제2전도성 필름이 코팅되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 상기 상대전극의 제1전도성 필름에 코팅되는 물질로는 Pt, Au, Ni, Cu, Ag, In, Ru, Pd, Rh, Ir, Os, C, 전도성 고분자 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 사용할 수 있다.
상기 광전극 및 상대전극의 투명기판에 전도성 물질을 형성하는 방법은 스퍼터링, 전자빔 증착 등의 물리 기상 증착법을 이용할 수 있다.
상기 전해질(15)은 통상의 요오드계 산화 및 환원 전해질을 사용할 수 있으며, 요오드를 아세토나이트릴에 용해시킨 용액 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 홀 전도 기능이 있는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면 아이오다이드(iodide)/트리오다이드(triodide)를 사용하여 산화, 환원에 의해 상대전극으로부터 전자를 받아 염료에 전달하는 역할을 수행하도록 하며, 이때 개방회로 전압은 염료의 에너지 준위와 전해질의 산환, 환원 준위의 차이에 의해 결정된다.
상기 접착제(16) 또한, 당해 분야에 널리 알려져 있는 것을 사용할 수 있으며, 예를 들면 열가소성 고분자 필름, 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 투명 컬러 염료감응 태양전지를 단위셀로 하여, 이들 을 직렬 또는 병렬 연결함으로써, 도 4의 구조를 갖는 투명컬러 태양전지 모듈을 제공할 수 있다.
본 발명에 의해서 제작된 투명컬러 태양전지는 광변환 효율 감소를 방지할 수 있고, 또한 다양한 형태의 문양과 색깔을 가질 수 있으므로 전기를 발생시킬 수 있는 투명 창호로 사용될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이지 이들만으로 한정하는 것이 아니다.
실시예
1:
무패턴
투명컬러태양전지
단위셀
제조
스크린 인쇄용 금속 산화물 나노입자 페이스트의 제조
20 nm의 입자크기를 갖는 티타늄 산화물인 TiO2 페이스트 3 g을 제조한 후, 독일 EXAKT사의 EXAKT50 3롤 분쇄기를 사용하여 롤 사이의 간격을 20 μm로 유지하면서 20분 동안 페이스트를 분산시켜 금속산화물 페이스트를 제조하였다. 이때, 롤의 회전속도는 분당 450 rpm으로 하였다. 상기 TiO2 페이스트는 상기 20 nm의 입자크기를 갖는 TiO2 5g과 용매로 에탄올 100ml을 혼합하여 금속산화물이 분산된 콜 로이드 용액을 제조한 후, 바인더 수지로 에틸셀룰로오스 1.5g을 혼합하고 용매를 제거하여, 통상의 방법으로 제조하였다.
투명컬러 태양전지
단위셀의
제조
제1 투명전극인 FTO 위에, 상기에서 제조된 금속산화물 나노 입자 페이스트를 도 2a의 무늬를 가지지 않는 플라스틱재의 스크린 메쉬(즉, 조밀도가 40 메쉬이고 가로x세로 길이가 10 cm 인 폴리아릴레이트로 이루어진 스크린 메쉬)를 사용하여 닥터블레이드 방법으로 도포하고, 500 ℃에서 15분 동안 열처리 과정을 거쳐서 제1 투명전극에 산화티타늄 나노구조를 형성하였다. 형성된 나노 구조를 에탄올에 용해된 0.3 mM의 Ru(4,4'-다이카르복시-2,2'-바이피리딘)2(NCS)2 염료용액에 12시간 이상 담구어 염료를 흡착시켜 10 마이크론 두께의 광전극층을 형성하였다.
상대전극층은 FTO가 코팅된 투명 전극 위에 H2PtCl6를 스핀 코팅으로 도포한 다음, 500 ℃에서 30분 동안 열처리하여 제조하였다. 25μm 두께의 열가소성 고분자 필름을 제1전극과 제2전극 사이에 두고, 100 ℃에서 15초 정도 압착시켜 두 전극을 접합시켰다. 그런 다음, 전해질로서 아이오다이드(iodide)/트리오다이드(triodide)을 주입하여 투명 컬러 태양전지 제조를 완성하였다.
실시예
2: 단층 무늬를 포함하는 투명 컬러 태양전지 단위 셀 제조
스크린 인쇄용 금속산화물 페이스트 제조는 실시예 1과 동일하고, 도 2b의 무늬를 포함하는 플라스틱재의 스크린 메쉬(조밀도가 40 메쉬이고 가로x세로 길이 가 10 cm 인 폴리아릴레이트로 이루어진 스크린 메쉬)를 사용하여 닥터 블레이드 방법으로 금속산화물 무늬를 형성하였다. 그 이후의 과정은 실시예 1과 동일하게 하였다. 제조된 염료감응 태양전지 단위셀의 사진은 도 3a에 나타내었다. 도 3a에서, 도면 부호 31은 스크린 인쇄 후 광전극이 없는 부분이고, 32는 스크린 인쇄 후 광전극이 형성된 부분을 나타낸 것이다.
실시예
3: 복층 무늬를 포함하는 투명컬러태양전지
단위셀
제조
스크린 인쇄용 금속산화물 페이스트 제조는 실시예 1과 동일하게 하였다. 먼저, 도 2a의 무늬가 없는 플라스틱재의 스크린 메쉬(조밀도가 40 메쉬이고 가로x세로 길이가 10 cm 인 폴리아릴레이트로 이루어진 스크린 메쉬)로 금속산화물을 닥터 블레이드 방법으로 도포한 후, 도 2b의 무늬를 가지는 플라스틱재의 스크린 메쉬 (조밀도가 100 메쉬이고 가로x세로 길이가 10 cm 인 폴리아릴레이트로 이루어진 스크린 메쉬)로 금속산화물을 추가 도포하여 음영을 나타내는 광전극 무늬를 형성하였다. 그 이후의 단위셀 제작과정은 실시예 1과 동일하게 하였다. 제조된 염료감응 태양전지 단위셀의 사진은 도 3b에 나타내었다. 도 3b에서, 도면 부호 33은 도 2a의 무늬 없는 스크린 메쉬를 사용하여 제조된 광전극이고, 34는 상기 도 2a의 스크린 메쉬 사용후 도 2b의 무늬 있는 스크린 메쉬를 사용하여 제조된 광전극 부분을 나타낸 것이다.
실시예
4: 투명 컬러 태양전지 모듈 제작
상기의 방법으로 제작된 실시예 1 내지 3의 투명컬러 태양전지를 단위셀로 하여, 도 4와 같이 직렬 또는 병렬로 연결하여 투명 컬러 태양전지 모듈을 제작하였다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 기재하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 해당 기술 분야의 숙련된 기술자는 상기 기재된 범위 및 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서는 본 발명을 다양하게 변경 및 수정시킬 수 있음을 인지할 수 있을 것이다.
도 1a는 본 발명에 따른 투명컬러 태양전지 단위셀의 단면도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 투명컬러 태양전지 단위셀의 평면도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 무늬 없는 플라스틱재의 스크린 메쉬를 나타낸 사진이다.
도 2b는 본 발명에 따른 무늬 있는 플라스틱재의 스크린 메쉬를 나타낸 사진이다.
도 3a는 실시예 2에 따른 투명 컬러 염료감응 태양전지 단위셀 사진이다.
도 3b는 실시예 3에 따른 음영을 가미한 투명 컬러 염료감응 태양전지 단위셀 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 투명컬러 태양전지 모듈의 사진이다.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 광전극 11:투명전극
12: 금속산화물 나노입자층 13: 염료
14: 백금층 15: 전해질
16: 접착제 17: 전도성 양면 테입
20: 상대전극 21: 전해질
22:접착제 23:전도성 양면 테잎
31:스크린 인쇄 후 광전극이 없는 부분
32: 스크린 인쇄후 광전극이 형성된 부분
33: 무늬 없는 스크린 메쉬를 사용하여 제조된 광전극
34: 추가로 무늬있는 스크린 메쉬를 사용하여 제조된 광전극
Claims (13)
- (a) 금속산화물 나노입자, 바인더 수지, 및 용매를 혼합하여 금속산화물 페이스트를 제조하고, 및(b) 상기 금속산화물 페이스트를 조밀도 300 메쉬(mesh) 이하 구조의 플라스틱재의 스크린 메쉬를 이용하여 전도성 투명 기판에 단층 또는 복층 코팅하고, 열처리한 후 염료를 흡착하는 단계를 포함하는, 투명 컬러 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 스크린 메쉬는 폴리에스터, 나일론 및 폴리아릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 재질로 이루어진 것인, 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 금속산화물 나노입자가 Ti, Zr, Sr, Zn, In, Yr, La, V, Mo, W, Sn, Nb, Mg, Al, Y, Sc, Sm, 및 Ga로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속 산화물 또는 이들의 복합 산화물인, 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 금속산화물은 1 nm 내지 500 nm의 크기를 가지는 것인, 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 바인더 수지가 에틸셀룰로오스 및 폴리에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택된 것인, 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 용매가 에탄올, 메탄올, THF 및 물로 이루어진 군에서 선택된 것인, 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 전도성 투명 기판이 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 및 트리아세틸셀룰로오스(TAC)로 이루어진 군에서 선택되는 투명 플라스틱 기판 또는 유리 기판을 포함하는 것인, 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 전도성 투명 기판의 어느 일면에 인듐 틴 옥사이드(ITO), 플루오린 틴 옥사이드(FTO), ZnO-(Ga2O3 또는 Al2O3), 및 SnO2-Sb2O3로 이루어진 군에서 선택된 전도성 필름이 코팅되어 있는 것인, 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 염료가 Ru 복합체 또는 유기물질를 포함하여 가시광을 흡수할 수 있는 물질을 포함하는 것인, 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방 법.
- 제 1항에 있어서, 상기 열처리는 공기중 또는 산소 중에서 450 내지 500℃의 고온으로 약 30분간 이루어지는 것인, 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되며 염료가 흡착된 1 nm 내지 500 nm의 금속 산화물 나노입자를 포함하는 전도성 광전극;상기 광전극에 서로 대향하여 배치된 전도성 투명기판을 포함하는 상대전극; 및상기 전도성 전극과 상대전극 사이의 공간에 충진하는 전해질을 포함하는, 투명 컬러 염료 감응 태양전지.
- 제 11항에 있어서, 상기 상대전극은 상기 전도성 투명 기판의 어느 일면에 인듐 틴 옥사이드(ITO), 플루오린 틴 옥사이드(FTO), ZnO-(Ga2O3 또는 Al2O3), 및 SnO2-Sb2O3로 이루어진 군에서 선택된 제1전도성 필름이 코팅되고; 및 상기 제1전도성 필름 상에는 Pt 또는 귀금속 물질을 포함하는 제2전도성 필름이 코팅되어 있는 것인, 투명 컬러 염료 감응 태양 전지.
- 제 11항에 따른 투명 컬러 염료감응 태양전지를 단위셀로 하여 직렬 또는 병 렬 연결하여 제조된 것인 투명컬러 태양전지 모듈.
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