KR20110071660A - 투명전극 및 그를 이용한 광 소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투명 전극 및 그를 이용한 광 소자에 관한 것으로서, 특히 소정 파장 대역의 광만을 선택적으로 투과시키는 다층 구조의 투명전극 및 그를 이용한 광 소자에 관한 것이다. 본 발명에 따른 투명전극이 구비된 광 소자는, 기판; 상기 기판 상에 형성되어 나노 사이즈의 두께를 가지는 적어도 하나의 투명한 전도성 산화물층과 나노 사이즈의 두께를 가지는 적어도 하나의 금속층을 포함하는 투명전극; 상기 투명전극 상에 형성된 반도체층; 및 상기 반도체층 상에 형성된 금속전극; 을 포함하여 구성되며, 상기 투명전극의 투명한 전도성 산화물층과 금속층은 서로 하나씩 교대로 적층되며, 상기 투명전극에 광이 입사되면 소정 파장 대역만 투과시키고 상기 소정 파장 대역보다 짧은 파장과 긴 파장은 반사시킨다.
박막 태양전지, 투명전극, 파장, 광소자
Description
본 발명은 투명 전극 및 그를 이용한 광 소자에 관한 것으로서, 특히 소정 파장 대역의 광만을 선택적으로 투과시키는 다층 구조의 투명전극 및 그를 이용한 광 소자에 관한 것이다.
일반적으로 투명전극은 우수한 광투과율과 도전성을 동시에 가짐으로써 다양한 기술 분야에 적용되고 있으며, 특히 태양 전지, 발광 다이오드와 같은 광 소자와, 액정 표시소자, 플라즈마 표시소자와 같은 표시소자 등에서 적용되고 있다.
상기 투명전극은 주로 투명전 전도성 산화물(TCO; transparent conductive oxide)을 재료로 하여 형성되는데, 이와 같은 투명전극이 광 소자 중에서 태양전지에 적용된 기존 예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 일반적인 태양전지의 단면의 모습을 도시하였다.
도 1을 참조하면, 종래의 일반적인 태양전지는 기판(1)과, 상기 기판(1) 상에 형성된 투명전극(2)과, 상기 투명전극(2) 상에 형성되어 p형 반도체층, 진성(intrinsic) 반도체층, n형 반도체층을 포함하는 반도체층(3)과, 상기 반도체 층(3) 상에 형성된 금속전극(4)으로 구성된다.
상기와 같은 구성을 가지는 종래의 일반적인 태양전지는, 충분한 전기전도성을 얻기 위해서 투명전극(2)이 수마이크로 두께로 형성된다는 단점이 있으며, 상기 투명전극(2)이 자외선(UV)에서부터 적외선(IR)에 이르기까지 모든 파장 대역의 광을 투과시키므로 기판(1) 및 투명전극(2)을 투과하여 반도체층(3)에 도달한 자외선과 적외선이 반도체층(3)의 열적/화학적 열화를 유발시켜 태양전지의 광전변환 효율 및 신뢰성을 감소시키는 요인이 되어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 원하는 파장 대역의 광만을 투과시킴과 동시에 우수한 도전성을 가지는 투명전극을 창안해내고, 상기 투명전극을 태양전지의 투명전극으로 이용하는 경우에는 투명전극이 태양전지의 구동에 필요한 파장 대역의 광만을 선택적으로 투과되도록 설계하여 광전변환 효율 및 신뢰성이 향상되도록 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명전극은, 나노 사이즈의 두께를 가지는 적어도 하나의 투명한 전도성 산화물층; 및 나노 사이즈의 두께를 가지는 적어도 하나의 금속층; 을 포함하여 구성되고, 상기 투명한 전도성 산화물층과 금속층은 서로 하나씩 교대로 적층되어 박막을 이루며, 상기 박막에 광이 입사되면 소정 파장 대역만 투과시키고 상기 소정 파장 대역보다 짧은 파장과 긴 파장은 반사시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 소자는, 기판; 상기 기판 상에 형성되어 나노 사이즈의 두께를 가지는 적어도 하나의 투명한 전도성 산화물층과 나노 사이즈의 두께를 가지는 적어도 하나의 금속층을 포함하는 투명전극; 상기 투명전극 상에 형성된 반도체층; 및 상기 반도체층 상에 형성된 금속전극; 을 포함하여 구성되며, 상기 투명전극의 투명한 전도성 산화물층과 금속층은 서로 하나씩 교대로 적층되며, 상기 투명전극에 광이 입사 되면 소정 파장 대역만 투과시키고 상기 소정 파장 대역보다 짧은 파장과 긴 파장은 반사시키는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명전극은 소정 파장 대역의 광만을 선택적으로 투과시키는 특징을 가지므로, 상기 투명전극을 광 소자 중에 특히 태양 전지에 적용한 경우에 상기 투명전극이 태양전지의 구동에 필요한 파장 대역의 광만을 선택적으로 투과되도록 설계하면 광전변환 효율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명전극을 태양전지에 적용한 경우에 투명전극이 수십 나노 사이즈의 전도성 산화물 층과 수십 나노 사이즈의 금속층이 적층되어 형성되어 얇은 두께를 가지지만 금속층에 의해 충분한 전기전도성이 확보되므로, 높은 광전변환 효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.
이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명전극 및 이를 이용한 태양전지에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명전극에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명전극(102)은, 나노 사이즈(즉, 수십 나노 사이즈)의 두께를 가지는 적어도 하나의 투명한 전 도성 산화물층(102a, 102c); 및 나노 사이즈(즉, 수십 나노 사이즈)의 두께를 가지는 적어도 하나의 금속층(102b, 102d); 을 포함하여 구성되고, 상기 투명한 전도성 산화물층(102a, 102c)과 금속층(102b, 102d)은 서로 하나씩 교대로 적층되어 박막을 이루며, 상기 박막에 광이 입사되면 소정 파장 대역만 투과시키고 상기 소정 파장 대역보다 짧은 파장과 긴 파장은 반사시키는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 투명전극(102)은 투명한 전도성 산화물층(102a, 102c)과 금속층(102b, 102d)의 두께 및 재료의 굴절률이 조합됨으로써 원하는 파장 대역의 광만을 선택적으로 투과시키는 기능을 갖게 된다.
상기 투명전극(102)에 있어서 투명한 전도성 산화물층(102a, 102c)이 다수 개가 구비되고 금속층(102b, 102d)이 다수 개가 구비된 경우에, 다수의 투명한 전도성 산화물층(102a, 102c)은 서로 동일한 두께 또는 상이한 두께로 형성될 수 있고 다수의 금속층(102b, 102d)은 서로 동일한 두께 또는 상이한 두께로 형성될 수 있으며, 다수의 투명한 전도성 산화물층(102a, 102c)은 서로 동일한 재료 또는 상이한 재료를 가지도록 형성될 수 있고 다수의 금속층(102b, 102d)은 서로 동일한 재료 또는 상이한 재료로 형성될 수 있으며, 상기 다수의 투명한 전도성 산화물층(102a, 102c)과 다수의 금속층(102b, 102d)의 두께 및 재료의 굴절률을 조합하여 설계함으로써 투명전극(102)은 원하는 파장 대역의 광만을 선택적으로 투과시키는 기능을 가질 수 있게 된다.
일 예로서, 상기 투명전극(102)은 가시광선 파장의 광은 투과시키고 적외선 및 자외선 파장의 광은 반사시키는 기능을 가지기 위해서는, 0.3[㎛] 이상 1.1[㎛] 이하의 파장 대역의 광만을 투과시킬 수 있도록 각 층의 두께 및 재료의 굴절률을 조합하여 설계될 수 있다.
상기 투명전극(102)은 상기와 같이 원하는 파장 대역의 광만을 선택적으로 투과시키는 것에 더하여 전도성을 가지기 위해서는 금속층(102b, 102d)이 0.6*10^3[1/(cm·ohm)] 이상 0.5*10^9[1/(cm·ohm)] 이하의 전기전도도를 가지는 금속을 재료로 하여 형성되는 것이 바람직하다. 상기 금속층의 재료로 사용되는 금속은 일 예로서 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등과 같은 단일 원소와, 금 합금(Au alloy), 은 합금(Ag alloy), 구리 합금(Cu alloy), 알루미늄 합금(Al alloy) 등과 같은 합금이 있다.
상기와 같은 구성의 투명전극(102)은 태양전지, 발광 다이오드와 같은 광소자와, 액정 표시소자, 플라즈마 표시소자와 같은 표시소자 등에 적용될 수 있으며, 이하에서는 태양전지에 적용된 예에 대하여 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하도록 한다..
도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양전지는, 기판(201); 상기 기판(201) 상에 형성되어 나노 사이즈의 두께를 가지는 적어도 하나의 투명한 전도성 산화물층(202a, 202c)과 나노 사이즈의 두께를 가지는 적어도 하나의 금속층(202b, 202d)을 포함하는 투명전극(202); 상기 투명전극(202) 상에 형성된 반도체층(203); 및 상기 반도체층(203) 상에 형성된 금속전극(204); 을 포함하여 구성되며, 상기 투명전극(204)의 투명한 전도성 산화물층(202a, 202c)과 금속 층(202b, 202d)은 서로 하나씩 교대로 적층되며, 상기 투명전극(202)에 광이 입사되면 소정 파장 대역만 투과시키고 상기 소정 파장 대역보다 짧은 파장과 긴 파장은 반사시킨다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양전지의 각 구성 요소에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 기판(201) 상에 형성된 투명전극(202)은 수십 나노 사이즈의 두께를 가지는 적어도 하나의 투명한 전도성 산화물층(202a, 202c)과 수십 나노 사이즈의 두께를 가지는 적어도 하나의 금속층(202b, 202d)을 포함하여 구성된다.
도 3에 도시한 바와 같이 상기와 같은 구성을 가지는 투명전극(202)은 투명한 전도성 산화물층(202a, 202c)과 금속층(202b, 202d)이 서로 하나씩 교대로 기판(201) 상에 차례로 적층되며, 일 예로서 상기 투명전극(202)은 기판(201) 상에 형성된 제 1 투명한 전도성 산화물층(202a)과, 제 1 투명한 전도성 산화물층(202a) 상에 형성된 제 1 금속층(202b)과, 상기 제 1 금속층(202b) 상에 형성된 제 2 투명한 전도성 산화물층(202c)과, 상기 제 2 투명한 전도성 산화물층(202c) 상에 형성된 제 2 금속층(202d)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같은 투명전극(202)은 투명한 전도성 산화물층(202a, 202c)과 금속층(202b, 202d)의 두께 및 재료의 굴절률이 조합됨으로써 원하는 파장 대역의 광만을 선택적으로 투과시키는 기능을 갖게 된다.
상기 투명전극(202)이 다수 개의 투명한 전도성 산화물층(202a, 202c)과 다수 개의 금속층(202b, 202d)을 포함하여 구성된 경우에, 다수의 투명한 전도성 산 화물층(202a, 202c)은 서로 동일한 두께 또는 상이한 두께로 형성될 수 있고 다수의 금속층(202b, 202d)은 서로 동일한 두께 또는 상이한 두께로 형성될 수 있으며, 다수의 투명한 전도성 산화물층(202a, 202c)은 서로 동일한 재료 또는 상이한 재료를 가지도록 형성될 수 있고 다수의 금속층(202b, 202d)은 서로 동일한 재료 또는 상이한 재료로 형성될 수 있으며, 상기 다수의 투명한 전도성 산화물층(202a, 202c)과 다수의 금속층(202c, 202d)의 두께 및 재료의 굴절률을 조합하여 설계함으로써 투명전극(202)은 원하는 파장 대역의 광만을 선택적으로 투과시키는 기능을 가질 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양전지는 가시광선 파장 대역의 광만이 구동에 이용되고 적외선 및 자외선 파장의 광은 반도체층(203)의 화학적/열적 열화를 일으키므로, 상기 태양전지에 구비된 투명전극(202)은 가시광선 파장 대역의 광은 투과시키고 적외선 및 자외선 파장의 광은 반사시키는 기능을 갖도록 형성되는 것이 바람직하며, 일 예로서 상기 투명전극은 0.3[㎛] 이상 1.1[㎛] 이하의 파장 대역의 광만을 투과시킬 수 있도록 각 층의 두께 및 재료의 굴절률을 조합하여 설계될 수 있다.
상기 투명전극(202)은 상기와 같이 원하는 파장 대역의 광(예 : 0.3[㎛] 이상 1.1[㎛] 이하)만을 선택적으로 투과시키는 것에 더하여 전도성을 가지기 위해서는 금속층(202b, 202d)이 0.6*10^3[1/(cm·ohm)] 이상 0.5*10^9[1/(cm·ohm)] 이하의 전기전도도를 가지는 금속을 재료로 하여 형성되는 것이 바람직하다. 상기 금속층(202b, 202d)의 재료로 사용되는 금속은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미 늄(Al) 등과 같은 단일 원소와, 금 합금(Au alloy), 은 합금(Ag alloy), 구리 합금(Cu alloy), 알루미늄 합금(Al alloy) 등과 같은 합금이 있다.
도 3을 참조하면, 상기와 같이 다층 구조를 가지는 투명전극(202) 상에는 반도체층(203)이 형성된다.
상기 반도체층(203)은 다양한 재료가 가능하지만, 일 예로서 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 이루어진 경우에는 투명전극(202) 상에 형성된 p형 실리콘층과, 상기 p형 실리콘층 상에 형성된 진성(intrinsic) 실리콘층과, 상기 진성 실리콘층 상에 형성된 n형 실리콘층을 포함한 pin 구조를 가질 수 있다.
상기 반도체층(203) 상에는 금속전극(204)이 형성되며, 상기 금속전극(204)은 반사 특성이 우수한 금속을 재료로 하여 형성됨으로써 광포집 특성을 높일 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양전지의 효과를 증명하면 다음과 같다.
도 4는 도 3의 투명전극(202)에 있어서 각 층의 두께 및 재료의 굴절률을 조합하여 설계한 후에 파장에 따른 광의 반사율과 투과율을 시뮬레이션한 결과를 상대적인 수치로 나타내었고, 도 5은 도 3의 투명전극(202)에 있어서 각 층의 두께 및 재료의 굴절률을 조합하여 설계한 후에 UV-VIS 스펙트로미터(spectrometer)를 이용하여 파장에 따른 투과율을 측정한 결과를 타내었다.
도 4를 참조하면 상기 투명전극(202)은 300[nm]이상 1100[nm] 이하의 파장 대역에서 투과율이 높고 반사율은 낮음을 알 수 있으며, 도 5를 참조하면 상기 투명전극(202)은 300[nm]이상 1100[nm] 이하의 파장 대역의 광의 투과율이 높고 300[nm] 이하의 파장의 광과 1100[nm] 이상의 파장의 광은 투과율이 낮음을 알 수 있다.
이에 따라, 상기 투명전극(202)은 태양광 중에 300[nm]이상 1100[nm] 이하의 파장에 해당하는 광은 대부분 투과시키고 300[nm]이하의 파장의 광과 1100[nm] 이상의 파장에 해당하는 광은 대부분 반사시킴을 알 수 있으며, 이와 같이 태양광의 구동에 필요한 가시광선 파장의 광은 투과시키고 반도체층(203)의 화학적/열적 열화를 유발시키는 적외선 및 자외선은 반사시킴으로써, 광전변환 효율 및 신뢰성을 향상시키게 될 것임을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양전지는 구동에 필요한 파장 대역의 광만을 선택적으로 투과시키는 다층 구조의 투명전극을 구비함으로써 광전변환 효율 및 신뢰성이 향상된다.
그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양전지는 투명전극이 수십 나노 사이즈의 전도성 산화물 층과 수십 나노 사이즈의 금속층이 적층되어 형성되어 200[nm] 이하의 매우 얇은 두께를 가지지만 금속층에 의해 충분한 전기전도성이 확보되므로, 높은 광전변환 효율을 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 일반적인 태양전지를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명전극을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양전지를 도시한 단면도.
도 4는 도 3의 투명전극에 있어서 파장에 따른 광의 반사율과 투과율을 시뮬레이션한 결과.
도 5는 도 3의 투명전극에 있어서 UV-VIS 스펙트로미터(spectrometer)를 이용하여 파장에 따른 투과율을 측정한 결과.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**
102, 202 : 투명전극
102a, 102c, 202a, 202c : 투명한 도전성 산화물층
102b, 102d, 202b, 202d : 금속층
201 : 기판
203 : 반도체층
204 : 금속전극
Claims (18)
- 나노 사이즈의 두께를 가지는 적어도 하나의 투명한 전도성 산화물층; 및나노 사이즈의 두께를 가지는 적어도 하나의 금속층;을 포함하여 구성되고,상기 투명한 전도성 산화물층과 금속층은 서로 하나씩 교대로 적층되어 박막을 이루며, 상기 박막에 광이 입사되면 소정 파장 대역만 투과시키고 상기 소정 파장 대역보다 짧은 파장과 긴 파장은 반사시키는 것을 특징으로 하는 투명전극.
- 제 1 항에 있어서, 상기 박막이 투과시키는 소정 파장 대역은 0.3[㎛]이상 1.1[㎛]이하인 것을 특징으로 하는 투명전극.
- 제 1 항에 있어서, 상기 투명한 전도성 산화물층과 금속층은 수십 나노 사이즈의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 투명전극.
- 제 1 항에 있어서, 상기 금속층은 0.6*10^3[1/(cm·ohm)] 이상 0.5*10^9[1/(cm·ohm)] 이하의 전기전도도를 가지는 것을 특징으로 하는 투명전극.
- 제 1 항에 있어서, 상기 금속층은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금 합금(Au alloy), 은 합금(Ag alloy), 구리 합금(Cu alloy), 알루미늄 합금(Al alloy) 중에 선택된 어느 하나로 이루진 것을 특징으로 하는 투명전극.
- 제 1 항에 있어서, 상기 금속층은 다수 개가 구비되며, 상기 다수의 금속층은 서로 동일한 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 투명전극.
- 제 1 항에 있어서, 상기 금속층은 다수 개가 구비되며, 상기 다수의 금속층은 서로 상이한 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 투명전극.
- 제 1 항에 있어서, 상기 금속층은 다수 개가 구비되며, 상기 다수의 금속층은 서로 동일한 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 투명전극.
- 제 1 항에 있어서, 상기 금속층은 다수 개가 구비되며, 상기 다수의 금속층은 서로 상이한 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 투명전극.
- 기판;상기 기판 상에 형성되어 나노 사이즈의 두께를 가지는 적어도 하나의 투명한 전도성 산화물층과 나노 사이즈의 두께를 가지는 적어도 하나의 금속층을 포함하는 투명전극;상기 투명전극 상에 형성된 반도체층; 및상기 반도체층 상에 형성된 금속전극;을 포함하여 구성되며,상기 투명전극의 투명한 전도성 산화물층과 금속층은 서로 하나씩 교대로 적층되며, 상기 투명전극에 광이 입사되면 소정 파장 대역만 투과시키고 상기 소정 파장 대역보다 짧은 파장과 긴 파장은 반사시키는 것을 특징으로 하는 태양전지.
- 제 10 항에 있어서, 상기 투명전극이 투과시키는 소정 파장 대역은 0.3[㎛]이상 1.1[㎛]이하인 것을 특징으로 하는 태양전지.
- 제 10 항에 있어서, 상기 투명한 전도성 산화물층과 금속층은 수십 나노 사이즈의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 태양전지.
- 제 10 항에 있어서, 상기 금속층은 0.6*10^3[1/(cm·ohm)] 이상 0.5*10^9[1/(cm·ohm)] 이하의 전기전도도를 가지는 것을 특징으로 하는 태양전지.
- 제 10 항에 있어서, 상기 금속층은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금 합금(Au alloy), 은 합금(Ag alloy), 구리 합금(Cu alloy), 알루미늄 합금(Al alloy) 중에 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지.
- 제 10 항에 있어서, 상기 금속층은 다수 개가 구비되며, 상기 다수의 금속층은 서로 동일한 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지.
- 제 10 항에 있어서, 상기 금속층은 다수 개가 구비되며, 상기 다수의 금속층은 서로 상이한 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지.
- 제 10 항에 있어서, 상기 금속층은 다수 개가 구비되며, 상기 다수의 금속층은 서로 동일한 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지.
- 제 10 항에 있어서, 상기 금속층은 다수 개가 구비되며, 상기 다수의 금속층은 서로 상이한 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지.
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| KR1020090128284A KR20110071660A (ko) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | 투명전극 및 그를 이용한 광 소자 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101327102B1 (ko) * | 2011-12-22 | 2013-11-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 태양전지 및 이의 제조방법 |
| WO2014123818A1 (en) * | 2013-02-07 | 2014-08-14 | 3M Innovative Properties Company | SELF-POWERED e-PAPER DISPLAY |
| KR20160081025A (ko) | 2014-12-30 | 2016-07-08 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 메탈메쉬-탄소나노튜브 플렉서블 투명전극 및 그 제조방법 |
| KR20170136677A (ko) * | 2016-06-01 | 2017-12-12 | 고려대학교 산학협력단 | 유연 기판 구조물 및 이의 제조 방법 |
| KR20190024589A (ko) | 2017-08-29 | 2019-03-08 | 이화여자대학교 산학협력단 | 컬러 필터링 전극을 포함하는 유기 태양전지, 및 상기 태양전지를 포함하는 스마트 윈도우 |
-
2009
- 2009-12-21 KR KR1020090128284A patent/KR20110071660A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101327102B1 (ko) * | 2011-12-22 | 2013-11-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 태양전지 및 이의 제조방법 |
| WO2014123818A1 (en) * | 2013-02-07 | 2014-08-14 | 3M Innovative Properties Company | SELF-POWERED e-PAPER DISPLAY |
| CN104981860A (zh) * | 2013-02-07 | 2015-10-14 | 3M创新有限公司 | 自供电电子纸显示器 |
| CN104981860B (zh) * | 2013-02-07 | 2020-08-04 | 3M创新有限公司 | 自供电电子纸显示器 |
| KR20160081025A (ko) | 2014-12-30 | 2016-07-08 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 메탈메쉬-탄소나노튜브 플렉서블 투명전극 및 그 제조방법 |
| KR20170136677A (ko) * | 2016-06-01 | 2017-12-12 | 고려대학교 산학협력단 | 유연 기판 구조물 및 이의 제조 방법 |
| KR20190024589A (ko) | 2017-08-29 | 2019-03-08 | 이화여자대학교 산학협력단 | 컬러 필터링 전극을 포함하는 유기 태양전지, 및 상기 태양전지를 포함하는 스마트 윈도우 |
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