KR20100104555A - 태양 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents
태양 전지 및 그 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20100104555A KR20100104555A KR1020090023048A KR20090023048A KR20100104555A KR 20100104555 A KR20100104555 A KR 20100104555A KR 1020090023048 A KR1020090023048 A KR 1020090023048A KR 20090023048 A KR20090023048 A KR 20090023048A KR 20100104555 A KR20100104555 A KR 20100104555A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- photoelectric conversion
- solar cell
- donor
- acceptor
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 43
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims abstract description 42
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 73
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 38
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 19
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 19
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 15
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 9
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 8
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 334
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 31
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 28
- 229920000301 poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) polymer Polymers 0.000 description 19
- MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N [60]pcbm Chemical compound C123C(C4=C5C6=C7C8=C9C%10=C%11C%12=C%13C%14=C%15C%16=C%17C%18=C(C=%19C=%20C%18=C%18C%16=C%13C%13=C%11C9=C9C7=C(C=%20C9=C%13%18)C(C7=%19)=C96)C6=C%11C%17=C%15C%13=C%15C%14=C%12C%12=C%10C%10=C85)=C9C7=C6C2=C%11C%13=C2C%15=C%12C%10=C4C23C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline Chemical compound C=12C=CC3=C(C=4C=CC=CC=4)C=C(C)N=C3C2=NC(C)=CC=1C1=CC=CC=C1 STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 15
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 14
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 10
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 9
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 8
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 4
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- VUTWBSJIBAPTLY-UHFFFAOYSA-N 1-tert-butyl-2-(2-phenylethynyl)benzene Chemical group C(C)(C)(C)C1=C(C=CC=C1)C#CC1=CC=CC=C1 VUTWBSJIBAPTLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UEXCJVNBTNXOEH-UHFFFAOYSA-N Ethynylbenzene Chemical group C#CC1=CC=CC=C1 UEXCJVNBTNXOEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 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 2
- 229920001893 acrylonitrile styrene Polymers 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;styrene Chemical compound C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- RGSINQHSYQBZBN-UHFFFAOYSA-N 1-(2-phenylethynyl)-2-(trifluoromethyl)benzene Chemical group FC(F)(F)C1=CC=CC=C1C#CC1=CC=CC=C1 RGSINQHSYQBZBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOPDYTCCKSYLJG-UHFFFAOYSA-N 3,3,3-trifluoroprop-1-ynylbenzene Chemical group FC(F)(F)C#CC1=CC=CC=C1 IOPDYTCCKSYLJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CKJRIVCXNKBSQQ-UHFFFAOYSA-N 9h-carbazole;2-phenylethynylbenzene Chemical group C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1.C1=CC=CC=C1C#CC1=CC=CC=C1 CKJRIVCXNKBSQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000313 electron-beam-induced deposition Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- WBCLXFIDEDJGCC-UHFFFAOYSA-N hexafluoro-2-butyne Chemical group FC(F)(F)C#CC(F)(F)F WBCLXFIDEDJGCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004776 molecular orbital Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013086 organic photovoltaic Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N pentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=C3C=C21 SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000015 polydiacetylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920006295 polythiol Polymers 0.000 description 1
- 229920002717 polyvinylpyridine Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003904 radioactive pollution Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- UZIXCCMXZQWTPB-UHFFFAOYSA-N trimethyl(2-phenylethynyl)silane Chemical group C[Si](C)(C)C#CC1=CC=CC=C1 UZIXCCMXZQWTPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CCGULKCUSSEENW-UHFFFAOYSA-N trimethyl-[2-(2-phenylethynyl)phenyl]silane Chemical group C[Si](C)(C)C1=CC=CC=C1C#CC1=CC=CC=C1 CCGULKCUSSEENW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
- H10K30/57—Photovoltaic [PV] devices comprising multiple junctions, e.g. tandem PV cells
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/30—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
- H10K85/1135—Polyethylene dioxythiophene [PEDOT]; Derivatives thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/20—Carbon compounds, e.g. carbon nanotubes or fullerenes
- H10K85/211—Fullerenes, e.g. C60
- H10K85/215—Fullerenes, e.g. C60 comprising substituents, e.g. PCBM
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 태양 전지 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 태양 전지는 적어도 하나는 광 투과성을 가지는 제 1 및 제 2 전극과, 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 둘 이상의 광전 변환층들과, 상기 광전 변환층들 사이에 위치하는 반투과 도전층을 포함한다. 또한, 광전 변환층과 반투과 도전층 사이에 터널링층이 더 마련된다.
이렇게 터널링층 및 반투과 도전층이 마련됨으로써 태양 전지의 효율을 종래보다 향상시킬 수 있다.
태양 전지, 고분자, 도너/억셉터층, 터널링층, 반투과 도전층, 효율
Description
본 발명은 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 둘 이상의 광전 변환층을 적층하는 유기물 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
화석 연료의 지속적인 사용으로 인한 지구 온난화 등의 환경 문제가 대두되고 있고, 화석 연료를 대체하여 사용하는 우라늄은 방사능의 오염 및 핵폐기물 처리 시설 등의 문제를 일으키고 있다. 이에 따라, 대체 에너지에 대한 요구 및 연구가 진행되고 있는데, 그중 대표적인 것이 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양 전지이다.
종래에는 단결정 또는 다결정의 실리콘 태양 전지가 많이 이용되어 왔으나, 실리콘 태양 전지는 제조 비용이 높고 플렉서블(flexible) 기판에는 적용할 수 없는 등의 문제점이 있고, 이러한 단점을 해결하는 대안으로 최근에는 유기물 태양 전지에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 유기물 태양 전지는 제조 공정이 간 단하여 제조 비용이 낮으며, 넓은 면적을 코팅할 수 있고, 낮은 온도에서도 박막을 형성할 수 있다. 또한, 유리 기판을 비롯하여 플라스틱 기판 등 거의 모든 종류의 기판을 이용할 수 있고, 기판 형태의 제한 없이 곡면, 구면 등 플라스틱 성형품과 같은 다양한 형태의 태양 전지를 제작할 수 있으며, 구부리거나 접을 수도 있어서 휴대하기 편리하다. 따라서, 이러한 장점을 활용하면 사람의 옷, 가방 등에 부착하거나 휴대용 전기전자 제품에 부착하여 이용할 수도 있다. 또한, 고분자 블렌드 박막은 빛에 대한 투명도가 높아서 건물의 유리창 또는 자동차의 유리창 등에 부착하여 밖을 볼 수 있게 하면서도 전력을 생산할 수 있어 불투명한 실리콘 태양 전지보다 응용 범위가 훨씬 높을 수 있다.
그러나, 이와 같은 장점에도 불구하고 유기물 태양 전지는 전력 변환 효율과 수명이 낮아서 실용적 응용에는 적합하지 않았다. 즉, 유기물 태양 전지의 효율은 1990년대 말까지 약 1% 수준에 머물러 있었으나, 2000년대에 들어오면서 고분자 블렌드 구조의 모폴로지(morphology) 향상 등으로 성능이 크게 향상되기 시작했다. 예를 들어, 2003년에는 P3HT(poly(3-hexylthiophene))와 PCBM([6,6]-phenyl-C61 butyric acid methyl ester) 블렌드 박막을 이용하고 Al 전극과의 접합 계면에 얇은 LiF층을 이용하여 약 3.5%에 이르는 효율이 보고되었다[F. Padinger, R. S. Rittberger, N.S. Sariciftci, Adv. Func. Mater., 13, 85(2003)]
그러나, 이러한 고분자 태양 전지는 아직도 다른 박막 태양 전지의 효율보다는 많이 낮은 상태이므로 많은 개선이 필요하다.
본 발명은 효율을 향상시킬 수 있는 태양 전지 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 제 1 및 제 2 광전 변환층을 적층하고 제 1 및 제 2 광전 변환층 사이에 터널링층 및 반투과 도전층을 형성함으로써 효율을 향상시킬 수 있는 태양 전지 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 태양 전지는 적어도 하나는 광 투과성을 가지는 제 1 및 제 2 전극; 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 둘 이상의 광전 변환층들; 및 상기 광전 변환층들 사이에 위치하는 반투과 도전층을 포함한다.
상기 광전 변환층들은 각각 도너 물질 및 억셉터 물질을 포함한다.
상기 광전 변환층들은 블럭킹층을 더 포함한다.
상기 반투과 도전층과 상기 광전 변환층 사이에 위치하는 터널링층을 더 포함한다.
상기 터널링층은 금속 산화물을 포함하고, 상기 터널링층은 자연 산화막일 수 있으며, 상기 금속 산화물은 Al2O3를 포함할 수 있다.
상기 터널링층과 상기 광전 변환층 사이에 위치하는 전자 주입층을 더 포함한다.
상기 반투과 도전층은 가시광선 영역에서 단파장의 반사율과 장파장의 반사율이 서로 다르며, 상기 반투과 도전층은 Au, Cu 또는 이들의 합금을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따른 태양 전지 제조 방법은 기판 상에 제 1 전극층을 형성하는 단계; 상기 제 1 전극층 상에 둘 이상의 광전 변환층들과 상기 광전 변환층 사이에 터널링층 및 반투과 도전층을 형성하는 단계; 및 상기 광전 변환층 상에 제 2 전극층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 광전 변환층들 각각을 형성한 후 어닐링하는 단계를 더 포함한다.
상기 광전 변환층들을 모두 형성한 후 어닐링하는 단계를 더 포함한다.
상기 터널링층은 금속 물질을 증착하면서 상기 금속 물질을 산화시켜 형성한다.
본 발명은 제 1 전극층과 제 2 전극층 사이에 제 1 광전 변환층 및 제 2 광전 변환층이 마련되고, 제 1 및 제 2 광전 변환층 사이에 터널링층 및 반투과 도전층이 마련된 태양 전지가 제공된다. 또한, 제 1 광전 변환층과 터널링층 사이에 전자 주입층이 더 마련된다.
이렇게 터널링층 및 반투과 도전층이 형성됨으로써 터널링층 및 반투과 도전층이 전자의 이동을 원활하게 하고 제 1 광전 변환층에서 흡수되지 않은 빛을 제 2 광전 변환층에서 흡수되도록 하여 태양 전지의 효율을 향상시킬 수 있다.
이후, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 여러 층 및 각 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 표현하였으며 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭하도록 하였다. 또한, 층, 막, 영역 등의 부분이 다른 부분 “상부에” 또는 “상에” 있다고 표현되는 경우는 각 부분이 다른 부분의 “바로 상부” 또는 “바로 위에” 있는 경우뿐만 아니라 각 부분과 다른 부분의 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 이용될 수 있는 금속 물질의 반사율을 나타낸 그래프이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지는 기판(100) 상에 적층 형성된 제 1 전극층(200), 제 1 광전 변환층(300), 터널링층(400), 반투과 도전층(500), 제 2 광전 변환층(600) 및 제 2 전극층(700)을 포함한다. 또한, 제 1 광전 변환층(300)은 제 1 도너/억셉터층(320)을 포함하거나 제 1 홀 전달층(310), 제 1 도너/억셉터층(320) 및 제 1 블럭킹층(330)을 포함할 수 있고, 제 2 광전 변환층(600)은 제 2 도너/억셉터층(620)을 포함하거나 제 2 홀 전달층(610), 제 2 도너/억셉터층(620) 및 제 2 블럭킹층(630)을 포함할 수 있다. 본 실시 예에서는 제 1 및 제 2 광전 변환층(300 및 600)이 각각 제 1 및 제 2 홀 전달층(310 및 610), 제 1 및 제 2 도너/억셉터층(320 및 620), 그리고 제 1 및 제 2 블럭킹층(330 및 630)을 포함하는 경우를 설명한다. 이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지는 동일 구조를 갖는 제 1 및 제 2 광전 변환층(300 및 600)이 적층되고, 그 사이에 터널링층(400) 및 반투과 도전층(500)이 형성된 구조를 갖는다. 이로부터 제 1 광전 변환층(300)에서 흡수되지 않고 손실된 빛을 제 2 광전 변환층(600)에서 흡수하여 효율을 향상시킬 수 있다.
기판(100)은 가시광 파장에서 적어도 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상의 투과율을 갖는 투명 물질을 이용한다. 즉, 기판(100)은 석영 또는 유리 등의 투명 무기 물질이나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌설포네이트(PES), 폴리옥시메틸렌(POM), 아크리로니트릴-스티렌(AS) 수지, 아크로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지, 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 포함하는 플라스틱 등의 투명 물질을 이용할 수 있다.
제 1 전극층(200)은 애노드(anode)로 이용되며, 약 4.5eV 이상의 높은 일함수와 낮은 저항을 갖는 전도성 물질을 이용할 수 있다. 또한, 제 1 전극층(200)은 기판(100)을 통과한 빛이 제 1 광전 변환층(300)에 도달하는 경로가 되므로 높은 투명도를 갖는 물질을 이용한다. 따라서, 제 1 전극층(200)은 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide; ITO), 징크 옥사이드(zinc oxide; ZnO), 인듐 도핑 ZnO(IZO), 갈륨 도핑 ZnO(GZO), 알루미늄 도핑 ZnO(AZO) 등의 투명 도전성 물질을 이용할 수 있다. 이러한 제 1 전극층(200)은 열 기상 증착, 전자 빔 증착, RF 또는 마그네트론 스퍼터링, 화학적 증착 등을 이용하여 형성할 수 있다.
제 1 광전 변환층(300)은 제 1 홀 전달층(310), 제 1 도너/억셉터층(320) 및 제 1 블럭킹층(330)을 포함한다. 제 1 도너/억셉터층(320)은 빛을 흡수하여 엑시톤(exciton)을 생성하고, 제 1 홀 전달층(310)은 엑시톤으로부터 분리된 홀을 제 1 전극층(200)으로 전달하며, 제 1 블럭킹층(330)은 엑시톤으로부터 분리된 홀과 분리되지 않은 엑시톤 등이 터널링층(400)으로 이동하는 것을 방지하고 전자가 터널링층(400)으로 이동하도록 한다.
제 1 홀 전달층(310)은 전도성 고분자 물질로 형성하는데, 예를 들어 PEDOT(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)), PSS(폴리(스티렌설포네이트)), 폴리아닐린, 프탈로시아닌, 펜타센, 폴리디페닐아세틸렌, 폴리(t-부틸)디페닐아세틸렌, 폴리(트리플루오로메틸)디페닐아세틸렌, CuPc(카파프타로야닌), 폴리(비스트리플루오로메틸)아세틸렌, 폴리비스(T-부틸디페닐)아세틸렌, 폴리(트리메틸실릴) 디페닐아세틸렌, 폴리(카르바졸)디페닐아세틸렌, 폴리디아세틸렌, 폴리페닐아세틸렌, 폴리피리딘아세틸렌, 폴리메톡시페닐아세틸렌, 폴리메틸페닐아세틸렌, 폴리(t-부틸)페닐아세틸렌, 폴리니트로페닐아세틸렌, 폴리(트리플루오로메틸)페닐아세틸렌, 폴리(트리메틸실릴)페닐아세틸렌 및 이들의 유도체와 같은 전도성 고분자를 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이용할 수 있으며, 바람직하게는 PEDOT와 PSS 혼합물을 이용한다. 이러한 전도성 고분자 물질은 일반적인 코팅 방법, 예를 들어 스프레잉, 스핀 코팅, 딥핑, 프린팅, 닥터블레이딩, 스퍼터링 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.
제 1 도너/억셉터층(320)은 도너 물질 및 억셉터 물질을 블렌딩하여 형성할 수 있다. 도너 물질로는 π-전자를 포함하는 전도성 고분자 물질을 이용할 수 있는데, 예를 들어 P3HT(폴리(3-헥실티오펜)), 폴리실록산 카르바졸, 폴리아닐린, 폴리에틸렌 옥사이드, (폴리(1-메톡시-4-(0-디스퍼스레드1)-2,5-페닐렌-비닐렌), 폴리인돌, 펄리카르바졸, 폴리피리디아진, 폴리이소티아나프탈렌, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리비닐피리딘, 폴리티오펜, 폴리플루오렌, 폴리피리딘 및 이들의 유도체 등을 포함하는 전도성 고분자의 어느 하나 또는 2종 이상의 물질을 혼합하여 이용할 수 있다. 또한, 억셉터 물질로는 플러렌 또는 그 유도체를 이용할 수 있다. 바람직하게 제 1 도너/억셉터층(320)은 도너 물질로서 P3HT와 억셉터 물질로서 플러렌 유도체인 PCBM([6,6]-phenyl-C61 butyric acid methyl ester)의 혼합물을 이용한다. 여기서, P3HT와 PCBM은 1:0.1 내지 1:2의 중량비(wt%)로 혼합될 수 있다. 이러한 제 1 도너/억셉터층(320) 또한 일반적인 코팅 방법, 예를 들어 스프레잉, 스핀 코팅, 딥핑, 프린팅, 닥터블레이딩, 스퍼터링 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.
제 1 블럭킹층(330)은 엑시톤으로부터 분리된 홀 및 분리되지 않은 엑시톤의 이동을 방지하고 전자의 이동을 허용하기 위해 최고 점유 분자궤도(Highest Occupied Molecular Orbital; HOMO) 레벨이 큰 물질로 형성하는데, 예를 들어 배소큐프로인(bathocuproine; BCP)을 이용하여 형성한다. 제 1 블럭킹층(330)은 증발 증착법(evaporation)으로 형성할 수 있다.
터널링층(400)은 제 1 블럭킹층(330)을 통해 전달된 전자가 반투과 도전층(500)으로 원활하게 이동될 수 있도록 한다. 터널링층(400)은 금속 산화물을 이 용하여 형성할 수 있는데, 바람직하게는 Al2O3를 이용한다. 이러한 터널링층(400)은 진공 분위기에서 금속 물질을 느린 속도로 증착하여 금속 물질이 증착되면서 자연 산화되도록 하여 형성할 수 있으며, 그외 산소 플라즈마를 이용하여 산화시키는 등 다양한 방법으로 형성할 수 있다.
반투과 도전층(500)은 제 1 광전 변환층(300)으로부터 터널링층(400)을 통해 전달된 전자를 제 2 광전 변환층(600)으로 전달한다. 즉, 반투과 도전층(500)은 빛이 제 2 광전 변환층(600)으로 투과될 수 있도록 적어도 반투과 도전 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 반투과 도전층(500)은 Ag, Au, Mg, Ca, Li, Cu 또는 이들의 합금중 적어도 어느 하나가 이용될 수 있는데, 특히 가시광선 영역에서 300∼400㎚의 단파장의 반사율과 700∼800㎚의 장파장의 반사율이 다른 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 도 2의 금속 물질과 그 반사율을 나타낸 그래프에 도시된 바와 같이 단파장의 반사율과 장파장의 반사율이 다른 Au, Cu 또는 이들의 합금으로 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, Au를 이용하여 반투과 도전층(500)을 형성할 경우 Au는 단파장 영역에서의 반사율이 낮으며, 장파장 영역에서는 반사율이 높다. 따라서, 기판(100), 제 1 전극(200) 및 제 1 광전 변환층(300)을 통하여 입사한 빛 중 장파장 영역의 빛은 반투과 도전층(500)에 의해 반사되고, 단파장 영역의 빛은 반투과 도전층(500)을 통과하여 제 2 광전 변환층으로 입사될 수 있다. 한편, 반투과 도전층(500) 이외에 ITO, ZnO, IZO, GZO, AZO 등의 투명 도전성 물질을 이용할 수도 있다. 이러한 반투과 도전층(500)의 물질의 예는 상술한 것에 국한되 지 않으며, 합금, 공증착 등을 이용하여 적어도 반투과 성질을 갖는다면 어느 금속이든 가능하다.
제 2 광전 변환층(600)은 반투과 도전층(500) 상에 적층된 제 2 홀 전달층(610), 제 2 도너/억셉터층(620) 및 제 2 블럭킹층(630)을 포함한다. 제 2 도너/억셉터층(620)은 제 1 광전 변환층(300)에서 손실된 빛을 흡수하여 엑시톤을 생성하고, 제 2 홀 전달층(610)은 제 2 도너/억셉터층(620)의 엑시톤으로부터 분리된 홀을 반투과 도전층(500)으로 전달하며, 제 1 블럭킹층(630)은 엑시톤으로부터 분리된 홀과 분리되지 않은 엑시톤 등이 제 2 전극층(700)으로 이동하는 것을 방지하고 전자가 제 2 전극층(700)으로 이동하도록 한다. 즉, 제 1 전극(200)을 통하여 입사된 빛 중에서 반투과 도전층(500)에 의하여 반사된 빛은 제 1 광전 변환층(300)에서 흡수되고, 반투과 도전층(500)을 통과한 빛은 제 2 광전 변환층(600)에서 흡수되어 전자 및 홀을 생성하게 된다. 이때, 제 2 광전 변환층(600)은 제 1 광전 변환층(300)과 동일 구조로 형성되지만, 제 2 광전 변환층(600)은 제 1 광전 변환층(300)과 다른 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 광전 변환층(300)의 도너 물질과 제 2 광전 변환층(600)의 도너 물질은 밴드갭 에너지가 다를 수 있다. 즉, 제 1 광전 변환층(300)의 도너 물질과 제 2 광전 변환층(600)의 도너 물질은 각각 광 흡수 스펙트럼을 가지며, 하나 이상의 피크 파장을 갖는데, 적어도 하나의 피크 파장은 다른 도너 물질의 피크 파장과 다를 수 있다. 예를 들면, Au를 이용하여 반투과 도전층(500)을 형성할 경우 제 1 광전 변환층(300)을 통하여 입사한 빛 중 장파장 영역의 빛은 반투과 도전층(500)에 의하여 반사되므로, 제 1 광전 변환 층(300)의 도너 물질은 적색 영역에서 피크 파장을 갖는 도너 물질을 포함하도록 형성할 수 있다. 그리고, 단파장 영역의 빛은 반투과 도전층(500)을 통과하여 제 2 광전 변환층(600)으로 입사되므로, 제 2 광전 변환층(600)은 청색 또는 녹색 영역에서 피크 파장을 갖는 도너 물질을 포함하도록 형성할 수 있다.
제 2 전극층(700)은 캐소드(cathod)로 이용되며, 제 1 전극층(200)보다 일함수가 낮은 물질로 형성된다. 예를 들어, 제 2 전극층(700)은 Mg, Al, Ag 등의 금속 또는 이들의 합금으로 형성할 수 있는데, 반사율이 높은 Al으로 형성하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양 전지의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양 전지는 기판(100) 상에 순차 형성된 제 1 전극층(200), 제 1 광전 변환층(300), 전자 주입층(800), 터널링층(400), 반투과 도전층(500), 제 2 광전 변환층(600) 및 제 2 전극층(700)을 포함한다. 또한, 제 1 광전 변환층(300)은 제 1 홀 전달층(310), 제 1 도너/억셉터층(320) 및 제 1 블럭킹층(330)을 포함하고, 제 2 광전 변환층(600)은 제 2 홀 전달층(610), 제 2 도너/억셉터층(620) 및 제 2 블럭킹층(630)을 포함한다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양 전지는 도 1의 구조에서 전자 주입층(800)이 더 포함된 구조를 갖는다.
전자 주입층(800)은 제 1 광전 변환층(300)에서 분리된 전자를 터널링층(400)으로 주입하고, 계면 특성을 향상시킨다. 이러한 전자 주입층(800)은 LiF, Liq 등의 물질로 형성할 수 있다. 또한, 제 2 블럭킹층(630)과 제 2 전극층(700) 사이에 전자 주입층이 더 형성될 수도 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 태양 전지의 제조 방법을 도 4 및 도 5(a) 내지 도 5(e)를 이용하여 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도 4 및 도 5(a) 내지 도 5(e)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도 및 단면도이다.
도 4을 참조하면, 홀 전달층 및 도너/억셉터층의 형성 물질을 마련한다(S310). 홀 전달층 형성 물질을 마련하기 위해 PEDOT와 PSS의 혼합물을 이소프로필알콜(IPA) 등의 유기 용매에 용해시켜 최소 24시간 분산시킨다. 홀 전달층 형성 물질은 또한 PEDOT와 PSS를 각각 유기 용매에 혼합한 후 두 유기 용매를 혼합하여 마련할 수도 있다. 또한, 홀 전달층 형성 물질은 PEDOT와 PSS를 혼합하여 마련할 수도 있다. 즉, 유기 용매에 혼합하지 않고 PEDOT와 PSS를 혼합하여 홀 전달층 형성 물질을 마련할 수도 있다. 또한, 도너/억셉터층 형성 물질을 마련하기 위해 P3HT와 PCBM을 1:0.1 내지 2:1의 중량비(wt%)로 혼합하고, 이를 유기 용매에 용해시켜 최소한 72시간 분산시킨다. 그리고, 코팅 시 문제를 발생시킬 수 있는 거대 입자를 제거하기 위해 혼합물을 예를 들어 5㎛의 필터를 이용하여 필터링한다. 여기서, 유기 용매는 클로로벤젠, 벤젠, 클로로포름, THF 등을 이용할 수 있으며, 이들 유기 용매를 혼합하여 이용할 수도 있다. 한편, 도너/억셉터층 형성 물질은 P3HT와 PCBM를 각각 유기 용매에 용해시킨 후 두 유기 용매를 혼합하여 마련할 수 도 있다.
도 4 및 도 5(a)를 참조하면, 기판(100) 상부에 제 1 전극층(200)을 형성한다(S320). 여기서, 기판(100)은 유리 기판 등의 투명 기판을 이용하고, 제 1 전극층(200)은 투명 도전성 물질을 이용하여 형성한다. 그리고, 제 1 전극층(200)은 100∼200㎚의 두께로 형성할 수 있다. 이후 제 1 전극층(200)이 형성된 기판(100)을 클리닝한 다음 UV 및 오존 처리를 실시할 수 있다. 이때, 클리닝 공정은 이소프로판올(IPA), 아세톤 등의 유기 용매 또는 순수를 이용하여 예를 들어 10분 정도 실시할 수 있다. 또한, 클리닝된 기판(100)을 예를 들어 100℃ 정도의 온도에서 1시간 이상 건조한다.
도 4 및 도 5(b)를 참조하면, 제 1 전극층(200)의 적어도 일부 상에 제 1 홀 전달층(310), 제 1 도너/억셉터층(320) 및 제 1 블럭킹층(330)을 순차적으로 형성하여 제 1 광전 변환층(300)을 형성한다(S330). 제 1 홀 전달층(310) 및 제 1 도너/억셉터층(320)은 일반적인 코팅 방법, 즉 스프레잉, 스핀 코팅, 딥핑, 프린팅, 닥터블레이딩, 스퍼터링 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어 제 1 홀 전달층(310)은 PEDOT와 PSS이 유기 용매에 용해된 홀 전달층 형성 물질을 예를 들어 2000rpm으로 60초간 스핀 코팅한 후 약 140℃의 질소 분위기에서 10분간 어닐링하여 형성한다. 그리고, 제 1 도너/억셉터층(320)은 P3HT와 PCBM이 유기 용매에 용해된 도너/억셉터층 형성 물질을 예를 들어 1000rpm으로 60초간 스핀 코팅한 후 약 125℃의 질소 분위기에서 10분간 어닐링하여 형성한다. 또한, 제 1 도너/억셉터층(320) 상에 BCP를 증발 증착법(evaporattion)으로 증착하여 제 1 블럭킹층(330) 을 형성한다. 제 1 홀 전달층(310), 제 1 도너/억셉터층(320) 및 제 1 블럭킹층(330)은 각각 5∼50㎚, 10∼150㎚, 5∼30㎚의 두께로 형성할 수 있다.
도 4 및 도 5(c)를 참조하면, 제 1 블럭킹층(330) 상에 터널링층(400) 및 반투과 도전층(500)을 형성한다(S340). 터널링층(400)은 금속 산화물로 형성할 수 있고, 금속 산화물은 금속 물질을 증발 증착법으로 증착하면서 자연 산화되도록 하여 형성할 수 있다. 예를 들어 챔버 내부의 압력을 10-6∼10-3Pa로 유지하고 증착률을 0.1∼1Å/s로 유지하여 금속 물질을 증발 증착하면 금속 물질이 증착되면서 자연 산화되고, 이에 따라 금속 산화물이 형성된다. 따라서, 금속 산화물로 이루어진 터널링층(400)을 형성할 수 있다. 또한, 터널링층(400)은 금속 물질을 증착한 후 산화시켜 형성할 수도 있고, 금속 산화물을 증착하여 형성할 수도 있다. 이러한 터널링층(400)은 전자의 터널링이 용이한 두께로 형성하는 것이 바람직한데, 예를 들어 0.1∼10㎚의 두께로 형성한다. 그리고, 터널링층(400) 상에 반투과 도전층(500)을 증발 증착법을 이용하여 형성하는데, 터널링층(400)을 형성하기 위한 금속 물질의 증착률보다 높은 증착률, 예를 들어 0.5∼7Å/s의 증착률로 금속 물질을 증발시켜 형성한다. 이러한 반투과 도전층(500)은 가시광선 영역에서 단파장의 반사율과 장파장의 반사율이 서로 다른 물질로 형성하는 것이 바람직하며, 예를 들어 Au, Cu 또는 이들의 합금을 이용하여 형성한다. 반투과 도전층(500)은 예를 들어 5∼20㎚의 두께로 형성한다.
도 4 및 도 5(d)를 참조하면, 반투과 도전층(500) 상에 제 2 홀 전달 층(610), 제 2 도너/억셉터층(620) 및 제 2 블럭킹층(630)을 순차적으로 형성하여 제 2 광전 변환층(600)을 형성한다(S350). 제 2 홀 전달층(610) 및 제 2 도너/억셉터층(620)은 일반적인 코팅 방법, 즉 스프레잉, 스핀 코팅, 딥핑, 프린팅, 닥터블레이딩, 스퍼터링 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어 제 2 홀 전달층(610) 및 제 2 도너/억셉터층(620)은 각각 제 1 홀 전달층(310) 및 제 1 도너/억셉터층(32)과 마찬가지 방법으로 형성할 수 있다. 즉, 제 2 홀 전달층(610)은 PEDOT와 PSS이 유기 용매에 용해된 홀 전달층 형성 물질을 예를 들어 2000rpm으로 60초간 스핀 코팅한 후 약 140℃의 질소 분위기에서 10분간 어닐링하여 형성할 수 있고, 제 2 도너/억셉터층(620)은 P3HT와 PCBM이 유기 용매에 용해된 도너/억셉터층 형성 물질을 예를 들어 1000rpm으로 60초간 스핀 코팅한 후 약 125℃의 질소 분위기에서 10분간 어닐링하여 형성할 수 있다. 물론, 제 2 홀 전달층(610) 및 제 2 도너/억셉터층(620)은 각각 제 1 홀 전달층(310) 및 제 1 도너/억셉터층(320)과 다른 물질로 형성할 수 있다. 특히, 제 2 도너/억셉터층(620)은 제 1 도너/억셉터층(320)과 다른 파장의 빛을 흡수하는 각각 다른 물질로 형성될 수 있는데, 예를 들어 제 2 도너/억셉터층(620)을 제 1 도너/억셉터층(320)보다 높은 파장의 빛을 흡수하는 물질로 형성할 수 있다. 그리고, 제 2 도너/억셉터층(620) 상에 BCP를 증발 증착법(evaporattion)으로 증착하여 제 2 블럭킹층(630)을 형성한다. 제 2 홀 전달층(610), 제 2 도너/억셉터층(620) 및 제 2 블럭킹층(630)은 각각 5∼50㎚, 10∼150㎚, 5∼30㎚의 두께로 형성할 수 있다.
도 4 및 도 5(e)를 참조하면, 제 2 블럭킹층(630) 상에 제 2 전극층(700)을 형성한다(S360). 제 2 전극층(700)은 금속 물질을 증발 증착법으로 형성하는데, 예를 들어 10-6∼10-3 Pa의 압력을 유지하는 챔버에서 증착률을 0.5∼7Å/s로 유지하여 금속 물질을 증발시켜 형성한다. 이러한 제 2 전극층(700)은 Mg, Al, Ag 등의 금속 또는 이들의 합금으로 형성할 수 있는데, Al으로 형성하는 것이 바람직하며, 50∼150㎚의 두께로 형성할 수 있다.
한편, 상기 실시 예에서 제 1 홀 전달층(310), 제 1 도너/억셉터층(320), 제 2 홀 전달층(610) 및 제 2 도너/억셉터층(620)을 각각 형성한 후 어닐링 공정을 실시하였으나, 제 1 홀 전달층(310) 및 제 1 도너/억셉터층(320)의 형성 후에는 어닐링 공정을 실시하지 않고, 제 2 홀 전달층(610) 및 제 2 도너/억셉터층(620)을 형성한 후에만 어닐링 공정을 실시할 수도 있다.
그리고, 도 3를 이용하여 예시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양 전지, 즉 제 1 블럭킹층(330)과 터널링층(400)의 사이에 전자 주입층(800)이 형성되는 경우 LiF, Liq 등을 증발 증착법으로 증착하여 전자 주입층(800)을 형성할 수 있다. 또한, 제 2 블럭킹층(630)과 제 2 전극층(700) 사이에 전자 주입층이 더 형성되는 경우에도 LiF, Liq 등을 증발 증착법으로 증착하여 전자 주입층을 형성할 수 있다. 이때, 전자 주입층(800)은 각각 0.1∼10㎚의 두께로 형성할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 태양 전지와 종래의 비교 예에 따른 태양 전지들을 비 교하겠다.
실험 예
유리 기판상에 100㎚의 ITO 제 1 전극층, 10㎚의 PEDOT:PSS 제 1 홀 전달층, 70㎚의 P3HT:PCBM 제 1 도너/억셉터층, 12㎚의 BCP 제 1 블럭킹층, 0.5㎚의 LiF 전자 주입층, 0.5㎚의 Al2O3 터널링층, 10㎚의 Au 반투과 도전층, 10㎚의 PEDOT:PSS 제 2 홀 전달층, 70㎚의 P3HT:PCBM 제 2 도너/억셉터층, 12㎚의 BCP 제 2 블럭킹층 및 80㎚의 Al 제 2 전극층을 적층하여 태양 전지를 제조하였다.
태양 전지의 특성은 개방 회로 전압(open circuit voltage; Voc), 단락 회로 전류(short circuit current; Jsc), 충실도(fill factor; FF) 및 효율을 이용하여 평가하게 된다. 개방 회로 전압(Voc)는 외부의 전기적 부하 없이 빛이 조사되었을 때 생성되는 전압, 즉 전류가 0일 때의 전압이고, 단락 회로 전류(Jsc)는 단락된 전기 접촉으로 빛이 조사되었을 때 생성되는 전류, 즉 전압이 인가되지 않을 경우 빛에 의한 전류로 정의된다. 또한, 충실도(FF)는 전류 및 전압이 인가되고 그에 따라 변화되는 전류 및 전압의 곱을 개방 회로 전압(Voc)과 단락 회로 전류(Jsc)의 곱으로 나눈 값으로 정의된다. 이러한 충실도(FF)는 개방 회로 전압(Voc)과 단락 회로 전류(Jsc)가 동시에 얻어지지 않기 때문에 항상 1 이하이다. 그렇지만 충실도(FF)가 1에 근접할수록 태양 전지의 효율이 보다 높아지고, 충실도(FF)가 낮아질수록 저항이 증가하는 것으로 평가된다. 한편, 효율은 개방 회로 전압(Voc), 단락 회로 전류(Jsc) 및 충실도(FF)의 곱을 조사되는 빛의 세기로 나눈 값, 즉 [수학식 1]로 정의된다.
도 6은 실시 예에 따른 태양 전지의 특성 그래프로서, 암전류(dark current)와 광전류(photo current)를 도시한 그래프이다. 도면에서 도면부호 "10"은 암전류를 나타내고, "11" 및 "12"는 각각 동일 구조로 형성된 두개의 태양 전지의 광전류를 나타낸다. 실시 예에 따른 태양 전지는 전류가 인가되지 않을 경우의 전압, 즉 개방 회로 전압(Voc)이 0.655V이고, 전압이 인가되지 않을 경우의 전류, 즉 단락 회로 전류(Jsc)가 23.87㎃/㎠로 측정되었다. 또한, 충실도(FF)가 0.513으로 측정된다. 따라서, 이들로부터 효율은 약 8.027로 산출된다.
비교 예 1
유리 기판 상에 100㎚의 ITO 제 1 전극층, 10㎚의 PEDOT:PSS 홀 전달층, 70㎚의 P3HT:PCBM 도너/억셉터층, 12㎚의 BCP 블럭킹층, 0.5㎚의 LiF 전자 주입층 및 80㎚의 Al 제 2 전극층을 적층하여 태양 전지를 제조하였다. 즉, 비교 예 1은 본 발명에 비해 광전 변환층을 단일층으로 형성하여 태양 전지를 제조하였다.
도 7은 비교 예1에 따른 태양 전지의 특성 그래프이다. 도시된 바와 같이 비교 예 1에 따른 태양 전지는 개방 회로 전압(Voc)이 0.655V이고, 단락 회로 전류(Jsc)가 15.36㎃/㎠이며, 충실도(FF)가 0.661로 측정되었다. 따라서, 이들로부터 효율은 약 6.648로 산출된다. 즉, 본 발명의 효율이 비교 예 1의 효율에 비해 높은 것을 알 수 있다.
비교 예 2
유리 기판상에 100㎚의 ITO 제 1 전극층, 10㎚의 PEDOT:PSS 제 1 홀 전달층, 70㎚의 P3HT:PCBM 제 1 도너/억셉터층, 12㎚의 BCP 제 1 블럭킹층, 10㎚의 PEDOT:PSS 제 2 홀 전달층, 70㎚의 P3HT:PCBM 제 2 도너/억셉터층, 12㎚의 BCP 제 2 블럭킹층 및 80㎚의 Al 제 2 전극층을 적층하여 태양 전지를 제조하였다. 즉, 비교 예 2는 본 발명에 비해 전자 주입층, 터널링층 및 반투과 도전층을 형성하지 않고 두 광전 변환층을 적층하여 태양 전지를 제조하였다. 그런데, 비교 예 2의 경우 제조 공정에서 BCP 제 1 블럭킹층 상에 PEDOT:PSS 제 2 홀 전달층을 스핀 코팅할 때 제 1 블럭킹층이 손상되는 문제가 발생되었다.
또한, 도 8은 비교 예2에 따른 태양 전지의 특성 그래프로서, 도면부호 "20"은 암전류를 나타내고, "21" 및 "22"는 각각 동일 구조로 형성된 두개의 태양 전지의 광전류를 나타낸다. 비교 예 2에 따른 태양 전지는 개방 회로 전압(Voc)이 0.615V이고, 단락 회로 전류(Jsc)가 12.93㎃/㎠이며, 충실도(FF)가 0.335으로 측정된다. 따라서, 이들로부터 효율은 약 2.665로 산출된다. 즉, 본 발명의 효율이 비교 예 2의 효율에 비해 높은 것을 알 수 있으며, 비교 예 2의 경우 공정상의 문제가 발생됨을 알 수 있다.
비교 예 3
유리 기판상에 100㎚의 ITO 제 1 전극층, 10㎚의 PEDOT:PSS 제 1 홀 전달층, 70㎚의 P3HT:PCBM 제 1 도너/억셉터층, 12㎚의 BCP 제 1 블럭킹층, 3nm의 Al 반투과 도전층, 10㎚의 PEDOT:PSS 제 2 홀 전달층, 70㎚의 P3HT:PCBM 제 2 도너/억셉터층, 12㎚의 BCP 제 2 블럭킹층 및 80㎚의 Al 제 2 전극층을 적층하여 태양 전지를 제조하였다. 즉, 비교 예 3은 실시 예에 비해 전자 주입층 및 터널링층을 형성하지 않고 반투과 도전층으로 Au 대신 Al을 이용하여 태양 전지를 제조하였다.
그런데, 비교 예 3의 경우 반투과 도전층으로 반사도가 높은 Al을 형성하고, Al의 반사도를 고려하여 3㎚의 두께로 얇게 형성하였으나, Al의 두께가 너무 얇기 때문에 저항이 크게 증가하여 반투과 도전층으로 기능하지 못하고 저항으로 작용하게 된다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이 개방 회로 전압(Voc)과 단락 회로 전류(Jsc)가 너무 작아 충실도(FF)를 계산하기 어렵고, 효율이 약 0.01%로 매우 좋지 않아 태양 전지로서 이용하지 못하게 된다.
비교 예 4
유리 기판상에 100㎚의 ITO 제 1 전극층, 10㎚의 PEDOT:PSS 제 1 홀 전달층, 70㎚의 P3HT:PCBM 제 1 도너/억셉터층, 12㎚의 BCP 제 1 블럭킹층, 10nm의 Au 반투과 도전층, 10㎚의 PEDOT:PSS 제 2 홀 전달층, 70㎚의 P3HT:PCBM 제 2 도너/억셉터층, 12㎚의 BCP 제 2 블럭킹층 및 80㎚의 Al 제 2 전극층을 적층하여 태양 전지를 제조하였다. 즉, 비교 예 4는 본 발명에 비해 전자 주입층 및 터널링층을 형성하지 않고 태양 전지를 제조하였다.
도 10은 비교 예 4에 따른 태양 전지의 특성 그래프로서, 도면부호 "40"은 암전류를 나타내고, 도면부호 "41" 및 "42"는 각각 동일 구조로 형성된 두개의 태양 전지의 광전류를 나타낸다. 비교 예 4에 따른 태양 전지는 개방 회로 전압(Voc)이 0.495V이고, 단락 회로 전류(Jsc)가 25.92㎃/㎠이며, 충실도(FF)가 0.286으로 측정된다. 따라서, 이들로부터 효율은 약 3.666로 산출된다. 즉, 비교 예 4의 경우 단락 회로 전류(Jsc)가 본 발명에 비해 다소 증가하지만, BCP 제 1 블럭킹층과 Au 반투과 도전층 사이의 계면 특성의 한계로 개방 회로 전압(Voc)가 떨어지고, 그에 따라 충실도(FF) 및 효율이 떨어지게 된다.
상기 실험 예 및 비교 예들의 결과를 정리하면 [표 1]과 같다.
| Voc(V) | Jsc(㎃/㎠) | FF | 효율(%) | |
| 실험 예 | 0.655 | 23.87 | 0.513 | 8.027 |
| 비교 예 1 | 0.655 | 15.36 | 0.611 | 6.648 |
| 비교 예 2 | 0.615 | 12.93 | 0.335 | 2.665 |
| 비교 예 3 | 0.7 | 0.05 | - | 0.01 |
| 비교 예 4 | 0.495 | 25.92 | 0.286 | 3.666 |
상기로부터 본 발명의 실시 예에 따른 태양 전지가 비교 예들에 따른 태양 전지에 비해 개방 회로 전압(Voc) 및 단락 회로 전류(Jsc)가 모두 높아지고, 이로부터 충실도(FF)가 향상되며, 이에 따라 효율을 현저하게 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지의 단면도.
도 2는 본 발명에 이용되는 금속 물질의 반사율을 도시한 그래프.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양 전지의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도.
도 5(a) 내지 도 5(e)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 설명하기 위해 공정 순으로 도시한 단면도.
도 6는 본 발명의 실험 예에 따른 태양 전지의 특성 그래프.
도 7 내지 도 10은 비교 예들에 따른 태양 전지의 특성 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 기판 200 : 제 1 전극층
300 : 제 1 광전 변환층 400 : 터널링층
500 : 반투과 도전층 600 : 제 2 광전 변환층
700 : 제 2 전극층 800 : 전자 주입층
310 및 610 : 제 1 및 제 2 홀 전달층
320 및 620 : 제 1 및 제 2 도너/억셉터층
330 및 630 : 제 1 및 제 2 블럭킹층
Claims (14)
- 적어도 하나는 광 투과성을 가지는 제 1 및 제 2 전극;상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 둘 이상의 광전 변환층들; 및상기 광전 변환층들 사이에 위치하는 반투과 도전층을 포함하는 태양 전지.
- 제 1 항에 있어서, 상기 광전 변환층들은 각각 도너 물질 및 억셉터 물질을 포함하는 태양 전지.
- 제 2 항에 있어서, 상기 광전 변환층들은 블럭킹층을 더 포함하는 태양 전지.
- 제 1 항에 있어서, 상기 반투과 도전층과 상기 광전 변환층 사이에 위치하는 터널링층을 더 포함하는 태양 전지.
- 제 4 항에 있어서, 상기 터널링층은 금속 산화물을 포함하는 태양 전지.
- 제 5 항에 있어서, 상기 터널링층은 자연 산화막인 태양 전지.
- 제 5 항에 있어서, 상기 금속 산화물은 Al2O3를 포함하는 태양 전지.
- 제 3 항에 있어서, 상기 터널링층과 상기 광전 변환층 사이에 위치하는 전자 주입층을 더 포함하는 태양 전지.
- 제 1 항에 있어서, 상기 반투과 도전층은 가시광선 영역에서 단파장의 반사율과 장파장의 반사율이 서로 다른 태양 전지.
- 제 9 항에 있어서, 상기 반투과 도전층은 Au, Cu 또는 이들의 합금을 포함하는 태양 전지.
- 기판 상에 제 1 전극층을 형성하는 단계;상기 제 1 전극층 상에 둘 이상의 광전 변환층들과 상기 광전 변환층 사이에 터널링층 및 반투과 도전층을 형성하는 단계; 및상기 광전 변환층 상에 제 2 전극층을 형성하는 단계를 포함하는 태양 전지 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 광전 변환층들 각각을 형성한 후 어닐링하는 단계를 더 포함하는 태양 전지 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 광전 변환층들을 모두 형성한 후 어닐링하는 단계를 더 포함하는 태양 전지 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 터널링층은 금속 물질을 증착하면서 상기 금속 물질을 산화시켜 형성하는 태양 전지 제조 방법.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090023048A KR101334222B1 (ko) | 2009-03-18 | 2009-03-18 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
| US13/257,307 US20120073639A1 (en) | 2009-03-18 | 2010-03-18 | Solar cell and a production method therefor |
| PCT/KR2010/001685 WO2010107261A2 (ko) | 2009-03-18 | 2010-03-18 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090023048A KR101334222B1 (ko) | 2009-03-18 | 2009-03-18 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20100104555A true KR20100104555A (ko) | 2010-09-29 |
| KR101334222B1 KR101334222B1 (ko) | 2013-11-29 |
Family
ID=42740137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090023048A KR101334222B1 (ko) | 2009-03-18 | 2009-03-18 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20120073639A1 (ko) |
| KR (1) | KR101334222B1 (ko) |
| WO (1) | WO2010107261A2 (ko) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8980677B2 (en) * | 2009-12-02 | 2015-03-17 | University Of South Florida | Transparent contacts organic solar panel by spray |
| KR101415822B1 (ko) * | 2010-06-29 | 2014-07-09 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 유기 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
| JP2014060382A (ja) * | 2012-08-20 | 2014-04-03 | Toshiba Corp | 光電変換素子、光電変換システムおよび光電変換素子の製造方法 |
| US11121336B2 (en) * | 2012-11-22 | 2021-09-14 | The Regents Of The University Of Michigan | Hybrid planar-mixed heterojunction for organic photovoltaics |
| EP3010053B1 (en) * | 2013-06-14 | 2021-09-01 | LG Chem, Ltd. | Organic photovoltaic cell and method for manufacturing same |
| WO2016200897A1 (en) * | 2015-06-08 | 2016-12-15 | The Florida State University Research Foundation, Inc. | Single-layer light-emitting diodes using organometallic halide perovskite/ionic-conducting polymer composite |
| WO2019221536A1 (ko) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | 동우화인켐 주식회사 | 압력 센서 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4208281B2 (ja) * | 1998-02-26 | 2009-01-14 | キヤノン株式会社 | 積層型光起電力素子 |
| US6657378B2 (en) * | 2001-09-06 | 2003-12-02 | The Trustees Of Princeton University | Organic photovoltaic devices |
| MX247357B (es) * | 2001-06-11 | 2007-07-19 | Univ Princeton | Dispositivos fotovoltaicos organicos. |
| US20050183769A1 (en) * | 2003-11-10 | 2005-08-25 | Hiroki Nakagawa | Method of producing substrate for dye-sensitized solar cell and dye-sensitized solar cell |
| US7169483B2 (en) * | 2004-04-12 | 2007-01-30 | General Electric Company | Opto-electroactive device comprising a metallocene and method |
| US7196366B2 (en) * | 2004-08-05 | 2007-03-27 | The Trustees Of Princeton University | Stacked organic photosensitive devices |
| US20060211272A1 (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-21 | The Regents Of The University Of California | Architecture for high efficiency polymer photovoltaic cells using an optical spacer |
| JP4991126B2 (ja) * | 2005-06-14 | 2012-08-01 | パナソニック株式会社 | 積層型有機太陽電池及びその製造方法 |
| JP5118296B2 (ja) * | 2005-10-19 | 2013-01-16 | パナソニック株式会社 | 積層型有機太陽電池 |
| US20080023067A1 (en) * | 2005-12-27 | 2008-01-31 | Liangbing Hu | Solar cell with nanostructure electrode |
| JP2008072090A (ja) * | 2006-08-14 | 2008-03-27 | Fujifilm Corp | 光電変換素子及び固体撮像素子 |
| US7799990B2 (en) * | 2007-03-12 | 2010-09-21 | Northwestern University | Electron-blocking layer / hole-transport layer for organic photovoltaics and applications of same |
| KR20090092114A (ko) * | 2008-02-26 | 2009-08-31 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 초강산의 염을 포함하는 전자 주입층, 이를 포함하는광전변환 소자 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 |
| CN102177599A (zh) * | 2008-09-26 | 2011-09-07 | 密歇根大学董事会 | 有机叠层太阳电池 |
-
2009
- 2009-03-18 KR KR1020090023048A patent/KR101334222B1/ko active IP Right Grant
-
2010
- 2010-03-18 WO PCT/KR2010/001685 patent/WO2010107261A2/ko active Application Filing
- 2010-03-18 US US13/257,307 patent/US20120073639A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010107261A2 (ko) | 2010-09-23 |
| US20120073639A1 (en) | 2012-03-29 |
| KR101334222B1 (ko) | 2013-11-29 |
| WO2010107261A3 (ko) | 2010-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5023456B2 (ja) | 有機薄膜太陽電池素子 | |
| KR101334222B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| WO2011141706A2 (en) | Surface-modified electrode layers in organic photovoltaic cells | |
| WO2010113606A1 (ja) | 有機薄膜太陽電池およびその製造方法 | |
| WO2009017700A1 (en) | Polymer electronic devices by all-solution process | |
| US20110174367A1 (en) | Tandem solar cell | |
| KR100927721B1 (ko) | 광전변환소자 및 이의 제조방법 | |
| JP5862189B2 (ja) | 有機光電変換素子およびこれを用いた太陽電池 | |
| JP5476969B2 (ja) | 有機光電変換素子、太陽電池、及び光センサアレイ | |
| JP5444743B2 (ja) | 有機光電変換素子 | |
| KR101065798B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| JP2012099592A (ja) | 有機光電変換素子、太陽電池およびその製造方法 | |
| KR101033304B1 (ko) | 발광특성을 가지는 유기 태양전지 및 그 제조방법 | |
| JP2009267196A (ja) | タンデム型光起電力素子 | |
| KR101862920B1 (ko) | 페로브스카이트 구조의 화합물, 이를 이용한 태양전지 및 박막트랜지스터 | |
| WO2012160911A1 (ja) | 有機発電素子 | |
| Duan et al. | Interface engineering for high performance bulk-heterojunction polymeric solar cells | |
| JP6966036B2 (ja) | 有機太陽電池の製造方法 | |
| JP2013026483A (ja) | 有機光電変換素子、有機光電変換素子の製造方法及び太陽電池 | |
| JP2010278377A (ja) | 有機光電変換素子 | |
| US20150255735A1 (en) | Solar cell, and method for producing same | |
| JP5447089B2 (ja) | 有機光電変換素子、太陽電池及び光センサアレイ | |
| KR20100106779A (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| JP5463551B2 (ja) | 有機薄膜製造法及び該製造法を用いた有機薄膜と同該薄膜を用いた有機光電変換素子 | |
| Anefnaf et al. | Study the effect of fullerene derivatives ratio on P3HT-based inverted organic solar cells |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161004 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170926 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181105 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190905 Year of fee payment: 7 |