KR20120061230A - 태양전지 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유연성이 있고 제조비용을 절감할 수 있도록 된 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 태양전지는 제1 구조체와. 제2 구조체 및, 상기 제1 구조체와 제2 구조체 사이에 형성됨과 더불어 전해질이 흡착되는 전해질 흡수층을 구비하여 구성되고, 상기 제1 구조체는 제1 기판과 상기 제1 기판상에 형성되는 제1 전극층 및 제1 전극층상에 형성됨과 더불어 염료가 흡착되는 다공질 전극층을 구비하여 구성되며, 상기 제2 구조체는 제2 기판과 상기 제2 기판상에 형성되는 제2 전극층 및 제2 전극층에 형성되는 촉매 박막전극층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 태양전지에 관한 것으로, 특히 유연성이 있고 제조비용을 절감할 수 있도록 된 염료감응형 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근에 이르러 청정 에너지에 대한 관심이 높아지면서, 태양광을 이용하여 전력을 생산하는데 대한 관심도 크게 증가되고 있다.
태양 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 소자를 통상 솔라셀 또는 태양전지로서 칭하고 있다. 태양전지는 그 동작 방식에 따라 크게 실리콘 태양전지와 염료감응형 태양전지로 구분할 수 있다.
이 중 염료감응형 태양전지는 저 비용으로 제조가 가능하고, 태양전지의 제조에 사용되는 재료가 환경친화적이며, 태양전지의 제조시에 CO2의 배출량이 적기 때문에 차세대 태양전지로서 주목을 받고 있다.
그러나, 염료감응형 태양전지의 경우에는 상부 기판과 하부 기판 사에에 전해질층을 형성하게 되는데, 이때 상부 및 하부 기판 사이에 밀봉처리가 불안정하게 되는 경우에는 전해질이 외부로 누출되는 문제가 발생하게 된다.
또한 종래의 염료감응형 태양전지는 전해질층의 존재에 의해 태양전지를 대면적화 하거나 유연성 있는 재질로 구현하기가 곤란하다는 단점이 있었다.
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 유연성이 있고, 보다 친환경적이며, 제조비용을 대폭 낮출 수 있도록 된 태양전지 및 그 제조방법을 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 태양전지는 제1 구조체와. 제2 구조체 및, 상기 제1 구조체와 제2 구조체 사이에 형성됨과 더불어 전해질이 흡착되는 전해질 흡수층을 구비하여 구성되고, 상기 제1 구조체는 제1 기판과 상기 제1 기판상에 형성되는 제1 전극층 및 제1 전극층상에 형성됨과 더불어 염료가 흡착되는 다공질 전극층을 구비하여 구성되며, 상기 제2 구조체는 제2 기판과 상기 제2 기판상에 형성되는 제2 전극층 및 제2 전극층에 형성되는 촉매 박막전극층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 제2 관점에 따른 태양전지는 제1 구조체와. 제2 구조체 및, 상기 제1 구조체와 제2 구조체 사이에 형성됨과 더불어 전해질이 흡착되는 전해질 흡수층을 구비하여 구성되고, 상기 제1 구조체는 제1 기판과 상기 제1 기판상에 형성되는 제1 전극층 및 제1 전극층상에 형성되는 염료 혼합물층을 구비하여 구성되며, 상기 제2 구조체는 제2 기판과 상기 제2 기판상에 형성되는 제2 전극층 및 제2 전극층에 형성되는 촉매 박막전극층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 제3 관점에 따른 태양전지는 기판과, 상기 기판상에 형성되는 제1 전극층, 제1 전극층상에 형성됨과 더불어 염료가 흡착되는 다공질 전극층, 상기 다공질 전극층의 상측에 형성됨과 더불어 전해질이 흡착되는 전해질 흡수층, 상기 전해질 흡수층의 상측에 형성되는 촉매 박막전극층, 상기 촉매 박막전극층의 상측에 형성되는 제2 전극층 및, 상기 제2 전극층의 상측에 형성되는 보호막층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 제4 관점에 따른 태양전지는 기판과, 상기 기판상에 형성되는 제1 전극층, 제1 전극층상에 형성되는 염료 혼합물층, 상기 다공질 전극층의 상측에 형성됨과 더불어 전해질이 흡착되는 전해질 흡수층, 상기 전해질 흡수층의 상측에 형성되는 촉매 박막전극층, 상기 촉매 박막전극층의 상측에 형성되는 제2 전극층 및, 상기 제2 전극층의 상측에 형성되는 보호막층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 기판 또는 제1 기판은 종이 또는 내열성 물질이 코팅된 종이를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전해질 흡수층은 종이, 섬유 또는 유기물 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 염료 혼합물층은 TiO2, CNT 또는 그라핀 중 적어도 하나와 염료의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제2 전극층은 도전성 유기물로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 보호막층은 제2 전극층과 광굴절률이 다른 재질로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제5 관점에 따른 태양전지의 제조방법은 제1 기판을 준비하는 단계와, 상기 제1 기판상에 제1 전극층을 형성하는 단계, 상기 제1 전극층상에 다공질 전극층을 형성하는 단계, 및 상기 다공질 전극층에 염료를 흡착시키는 단계를 구비하여 구성되는 제1 구조체 형성단계와, 제2 기판을 준비하는 단계와, 상기 제2 기판상에 제2 전극층을 형성하는 단계 및, 상기 제2 전극층의 상측에 촉매 박막전극층을 형성하는 단계를 구비하는 제2 구조체 형성단계, 전해질 흡수층을 준비하는 단계 및, 상기 전해질 흡수층을 사이에 두면서 상기 제1 구조체 및 제2 구조체를 결합함과 더불어 상기 전해질 흡수층에 전해질을 흡착시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제6 관점에 따른 태양전지의 제조방법은 제1 기판을 준비하는 단계와, 상기 제1 기판상에 제1 전극층을 형성하는 단계 및, 상기 제1 전극층상에 염료 혼합물층을 형성하는 단계를 구비하여 구성되는 제1 구조체 형성단계와, 제2 기판을 준비하는 단계와, 상기 제2 기판상에 제2 전극층을 형성하는 단계 및, 상기 제2 전극층의 상측에 촉매 박막전극층을 형성하는 단계를 구비하는 제2 구조체 형성단계, 전해질 흡수층을 준비하는 단계 및, 상기 전해질 흡수층을 사이에 두면서 상기 제1 구조체 및 제2 구조체를 결합함과 더불어 상기 전해질 흡수층에 전해질을 흡착시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제7 관점에 따른 태양전지의 제조방법은 기판을 준비하는 단계와, 기판상에 제1 전극층을 형성하는 단계, 상기 제1 전극층상에 다공질 전극층을 형성하는 단계 및, 상기 다공질 전극층에 염료를 흡착시키는 단계를 구비하는 제1 구조체 형성단계와, 전해질 흡수층을 준비하는 단계와, 상기 전해질 흡수층상에 촉매 박막전극층을 형성하는 단계 및, 상기 촉매 박막전극층상에 제2 전극층을 형성하는 단계를 구비하는 제2 구조체 형성단계 및, 제1 구조체와 제2 구조체를 결합하면서 상기 전해질 흡수층에 전해질을 흡착시키는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제8 관점에 따른 태양전지의 제조방법은 기판을 준비하는 단계와, 기판상에 제1 전극층을 형성하는 단계 및, 상기 제1 전극층상에 염료 혼합물층을 형성하는 단계를 구비하는 제1 구조체 형성단계와, 전해질 흡수층을 준비하는 단계와, 상기 전해질 흡수층상에 촉매 박막전극층을 형성하는 단계 및, 상기 촉매 박막전극층상에 제2 전극층을 형성하는 단계를 구비하는 제2 구조체 형성단계 및, 제1 구조체와 제2 구조체를 결합하면서 상기 전해질 흡수층에 전해질을 흡착시키는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 기판 또는 제1 기판은 종이 또는 내열성 물질이 코팅된 종이를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전해질 흡수층은 종이, 섬유 또는 유기물 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제2 전극층은 도전성 유기물인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제2 전극층의 상측에 보호막층을 형성하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 보호막층은 유기물을 포함하여 구성되고, 상기 보호막층과 제2 전극층은 광굴절률이 서로 다른 것을 특징으로 한다.
또한 상기 기판 또는 제1 기판은 유기물 기판인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 염료 혼합물층의 형성단계는 TiO2, CNT 또는 그라핀 중 적어도 하나의 분말과 염료를 혼합하여 혼합용액을 형성하는 단계와, 상기 혼합용액을 제1 기판상에 도포하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 혼합용액을 기판 또는 제1 기판상에 도포하는 단계는 잉크젯법, 스크린 인쇄법, 스핀코팅법 중 적어도 하나를 이용하여 실행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 전해질층의 형성을 위해 전해질 흡수층을 구비한다. 이 전해질 흡수층은 전해질의 누수를 막음은 물론 태양전지의 제조공정을 매우 용이하게 용이하게 한다.
따라서 본 발명에 의하면 태양전지의 구조가 간단화 되고 제조비용이 대폭 절감되는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 단, 이하에서 설명하는 실시예는 본 발명의 하나의 바람직한 구현예를 예시적으로 나타낸 것으로서, 이러한 실시예의 예시는 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명을 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있음은 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 염료감응형 태양전지의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 1에서 참조번호 1은 하부 기판이다. 이 하부 기판(1)으로서는 실리콘이나 유리 또는 유기물로 구성된다. 이 하부 기판(1)의 상측에는 금속 또는 도전성 유기물로 구성되는 제1 전극층(2)이 형성된다. 또한, 이때 제1 전극층(2)으로서는 예컨대 ITO, TCO, FTO, ZnO 등의 투명 전극을 사용하는 것도 바람직하다.
제1 전극층(2)의 상측에는 염료 흡착층으로서 다공질 전극층(3)이 형성된다. 이때, 다공질 전극층(3)으로서는 TiO2, CNT(Carbon Nano Tube), 그라핀 등이 사용된다. 제1 전극층(23)에는 예컨대 루테늄(Ru)계 물질로 이루어지는 염료가 흡착된다.
한편, 상기 다공질 전극층(3)으로서 TiO2 대신에 CNT나 그라핀을 사용하는 경우, CNT나 그라핀의 경우에는 TiO2와 달리 결정화 온도가 낮기 때문에 하부 기판(1)으로서 유기물 이외에 종이 등의 재질을 사용할 수 있다.
여기서 종이라 함은 펄프를 주원료로 하여 제조된 일체의 종이를 포함한다. 또한 종이로서 종이를 포함하는 재질, 예컨대 종이에 세라믹이나 실리콘 등의 내열성 재료를 코팅하거나 침투시킨 것을 사용하는 경우에는 결정화 온도가 높은 TiO2를 다공질 전극층(3)으로 사용할 수 있다.
상기 다공질 전극층(3)의 상측에는 전해질 흡수층(4)이 형성된다. 이 전해질 흡수층(4)은 종이나 섬유, 또는 전해질을 용이하게 흡수할 수 있는 재료로 구성된다. 이 전해질 흡수층(4)에는 전해질이 흡착된다.
상기 전해질 흡수층(4)의 상측에는 촉매 박막전극층(26)이 형성된다. 이 촉매 박막전극층(5)으로서는 예컨대 Pt(백금), Ru(루테늄), Pd(팔라듐) 등의 백금계 금속이나 이들의 합금 또는 혼합물이 사용된다.
상기 촉매 박막전극층(5)의 상측에는 예컨대 ITO, TCO, FTO, ZnO, CNT 등의 투명 전극으로 이루어지는 제2 전극층(6) 형성되고, 제2 전극층(6)의 상측에는 투명한 재질의 유기물이나 유리 등으로 이루어지는 상부 기판(7)이 형성된다.
이어, 상기한 구조로 된 태양전지의 제조방법을 설명한다.
우선, 하부 기판(1)상에 제1 전극층(2)을 형성한다. 제1 전극층(2)으로서 금속 재질을 이용하는 경우에는 진공증착법을 이용하여 형성하고, 도전성 유기물을 이용하는 경우에는 잉크젯법 이나 스크린 인쇄법 등을 이용한다. 그리고 상기 제1 전극층(2)의 상측에 다공질 전극층(3)을 형성하고 여기에 염료를 흡착시킴으로써 하부 구조체를 완성한다.
또한 상부 기판(7)상에 제2 전극층(6)를 형성하고, 이 상측에 촉매 박막전극층(5)을 형성함으로써 상부 구조체를 완성한다.
이어 전해질 흡수층(4)을 매개로 하여 하부 구조체와 상부 구조체를 결합시킴과 더불어 전해질 흡수층(4)에 전해질을 주입하여 흡착시킴으로써 태양전지를 완성하게 된다.
종래의 염료감응형 태양전지에 있어서는 하부 구조체와 상부 구조체를 결합시킬 때 그 사이 공극에 전해질을 주입하는 방법으로 전해질층을 구성하게 된다. 따라서 상하부 구조체의 결합 과정이 번거롭고, 또한 상하부 구조체간에 완벽한 밀봉처리가 요구된다.
본 실시예에 있어서는 하부 구조체나 상부 구조체에 전해질 흡수층(4)을 부착한 후, 전해질 흡수층(4)에 전해질을 흡착시키고, 이어 상하부 구조체를 결합하는 방법을 통해 태양전지를 완성하게 된다.
따라서 태양전지의 제조가 용이해지고 전해질에 대한 밀봉처리가 매우 간단해지게 된다.
한편 상기 실시예에 있어서는 제1 전극층(2)의 상측에 TiO2 등의 다공질 전극층(3)을 형성하게 되는데, 이러한 다공질 전극층(3)의 형성에는 고온이 요구되므로 하부 기판(1)의 재질을 다양화 할 수 없다는 단점이 있다. 즉 하부 기판(1)으로서 가격이 저렴하고 유연성이 있는 종이나 유기물 등을 사용하는데 제약이 따르고, 또한 대면적의 태양전지를 구현하는 큰 장애가 있게 된다.
도 2는 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 단면도이다. 또한 도 2에서 도 1과 실질적으로 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2에서 참조번호 21은 하부 기판이다. 이 하부 기판(21)으로서는 종이 또는 유기물이 사용된다.
본 실시예에 있어서도 상기 종이는 펄프를 주원료로 하여 제조된 일체의 종이와 더불어, 이러한 종이를 포함하는 재질, 예컨대 종이에 세라믹이나 실리콘 등의 내열성 재료를 코팅하거나 침투시킨 것을 포함한다.
또한, 유기물로서는 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트(PC), 폴리에테르설폰(PES), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌(PE), 에틸렌 공중합체, 폴리프로필렌(PP), 프로필렌 공중합체, 폴리(4-메틸-1-펜텐)(TPX), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리아세탈(POM), 폴리페닐렌옥사이드(PPO), 폴리설폰(PSF), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리염화비닐리덴(PVDC), 폴리초산비닐(PVAC), 폴리비닐알콜(PVAL), 폴리비닐아세탈, 폴리스티렌(PS), AS수지, ABS수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 불소수지, 페놀수지(PF), 멜라민수지(MF), 우레아수지(UF), 불포화폴리에스테르(UP), 에폭시수지(EP), 디알릴프탈레이트수지(DAP), 폴리우레탄(PUR), 폴리아미드(PA), 실리콘수지(SI) 또는 이것들의 혼합물 및 화합물을 이용할 수 있다.
상기 하부 기판(21)상에 제1 전극층(22)으로서 도전성 전극층이 형성된다. 이때, 도전성 전극으로서는 예컨대 금, 은, 알루미늄, 플라티늄, 인듐주석화합물(ITO), 스트론튬티타네이트화합물(SrTiO3)이나, 그 밖의 전도성 금속 산화물과 이것들의 합금 및 화합물, 또는 전도성 중합체를 기재로 하는 예컨대 폴리아닐린, 폴리(3, 4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리스티렌술포네이트(PEDOT:PSS) 등의 혼합물이나 화합물 또는 다층물 등을 포함하는 모든 도전성 금속 및 금속 산화물과 도전성 유기물이 이용된다.
만일, 상기 하부 기판(21)으로서 유기물을 이용하는 경우에는 제1 전극층(22)으로서 바람직하게는 도전성 유기물이 이용될 수 있다.
또한, 종이 기판(21)상에 금속 재질로 구성되는 제1 전극층(22)을 형성하는 경우에는 예컨대 진공증착법이 이용된다. 그리고, 이때 필요에 따라 제1 전극층(22)을 형성하기 전에 종이 기판(21)을 진공상태 또는 예컨대 아르곤(Ar), 네온(Ne) 등의 비활성 가스분위기내에서 열처리함으로써 종이에 흡착되어 있는 수분이나 공기를 제거하는 것도 바람직하다.
또한 제1 전극층(22)으로서 도전성 유기물을 이용하는 경우에는 잉크젯 방식, 스크린 인쇄법 또는 스피코팅법 등을 이용하여 제1 전극층(22)을 형성할 수 있게 된다.
제1 전극층(22)의 상측에는 예컨대 TiO2와 염료의 혼합물층(23)이 형성된다. 이때 염료로서는 예컨대 루테늄(Ru)계 물질로 이루어지는 염료가 사용된다.
이 혼합물층(23)은 예컨대 에탄올 등의 용매에 염료가 용해된 염료 용액에 TiO2 분말을 혼합하여 혼합용액을 형성하고, 이 혼합용액을 잉크젯법, 스크린 인쇄법 또는 스핀코팅법 등의 방법을 이용하여 제1 전극층(22)의 상측에 도포한 다음, 이를 일정 온도 이상으로 가열하여 에탄올 용매를 제거하는 방법을 통해 생성하게 된다.
또한 상기 혼합물층(23)은 CNT(탄소나노튜브)와 염료의 혼합물, 또는 TiO2와 CNT 또는 다른 도전성 금속 및 염료의 혼합물을 이용하여 형성하는 것도 가능하다.
그리고 그 밖의 부분은 상술한 실시예와 동일하다.
본 실시예에 있어서는 TiO2층과 염료층을 별로로 형성하지 않고 TiO2와 염료를 혼합하여 혼합물층을 형성하게 된다. 이와 같은 혼합물층은 잉크젯, 스크린 인쇄나 스핀코팅 등을 이용하여 형성할 수 있게 되므로 고온에서의 제조공정이 요구되지 않는다. 따라서 기판으로서 반도체 기판 대신에 유기물이나 종이를 사용할 수 있게 된다.
또한 제조공정에서도 증착이나 스퍼터링 등을 위한 반도체 제조공정이 요구되지 않으므로 저가이면서도 친환경적인 제조장비를 사용할 수 있게 된다.
또한 상기 실시예에 있어서는 기판으로서 종이나 유기물 기판을 사용할 수 있게 되므로 가벼우면서도 대면적의 태양전지를 구현할 수 있게 된다.
한편, 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 단면도로서, 도 3에서 상술한 실시예와 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에 있어서는 전해질 흡수층(31)을 상부 기판으로서 이용하도록 한 것이다. 본 실시예에서 전해질 흡수층(31)은 종이로 구성된다.
본 실시예에 있어서는 전해질 흡수층(31)에 전해질을 흡착시키기 전에 전해질 흡수층(31)의 상측에 촉매 박막전극층(33)을 형성한다. 이때 촉매 박막전극층(33)은 예컨대 진공증착법 등을 이용하여 형성한다.
이어, 상기 촉매 박막전극층(33)의 상측에 도전성 유기물을 이용하여 제2 전극층(33)을 형성하고, 제2 전극층(33)의 상측에 보호막으로서 실리콘 등의 투명한 유기물층(34)을 형성함으로써 태양전지를 완성하게 된다.
본 실시예에 있어서는 하부 또는 상부 기판(21, 31)으로서 유연성 있는 재질을 사용하게 되므로 곡면 등에 부착하여 사용할 수 있는 태양전지가 구현된다.
또한 본 실시예에 있어서는 기판으로서 반도체나 유리 기판을 사용하지 않게 되므로 대면적화가 가능하고 무게가 가벼운 태양전지가 구현된다.
또한 본 실시예에 있어서는 또한 태양전지를 전체적으로 유기물이나 종이 등을 이용하여 구현할 수 있게 되므로 제조비용을 대폭 절감할 수 있게 되고, 또한 태양전지의 제조방식도 롤투롤(ro11-to-roll) 방식을 채용할 수 있게 된다.
또한 본 실시예에서 제2 전극층(33)과 유기물층(34)으로서 서로 광굴절률이 다른 재질을 사용하게 되면 유기물층(34)을 통해 입사된 광이 내부에서 반사되어 다시 외부로 방출되는 현상을 최소화 할 수 있게 된다. 즉, 광효율이 매우 높은 태양전지를 구현할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 다른 방식이나 구조가 적용되는 임의의 태양전지에 대하여 동일한 방식으로 적용시켜 실시할 수 있다.
예를 들어 도 3에 나타낸 실시예는 도 1의 실시예에 대하여 동일한 방식으로 적용하는 것이 가능하다.
1: 하부 기판, 2: 제1 전극층,
3: 다공질 전극층, 4: 전해질 흡수층,
5: 촉매 박막전극층, 6: 제2 전극층,
7: 상부 기판.
3: 다공질 전극층, 4: 전해질 흡수층,
5: 촉매 박막전극층, 6: 제2 전극층,
7: 상부 기판.
Claims (46)
- 제1 구조체와.
제2 구조체 및,
상기 제1 구조체와 제2 구조체 사이에 형성됨과 더불어 전해질이 흡착되는 전해질 흡수층을 구비하여 구성되고,
상기 제1 구조체는 제1 기판과 상기 제1 기판상에 형성되는 제1 전극층 및 제1 전극층상에 형성됨과 더불어 염료가 흡착되는 다공질 전극층을 구비하여 구성되며,
상기 제2 구조체는 제2 기판과 상기 제2 기판상에 형성되는 제2 전극층 및 제2 전극층에 형성되는 촉매 박막전극층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제1항에 있어서,
상기 제1 기판은 종이 또는 내열성 물질이 코팅된 종이를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제1항에 있어서,
상기 전해질 흡수층은 종이, 섬유 또는 유기물 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제1항에 있어서,
상기 다공질 전극층은 TiO2, CNT 또는 그라핀 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제1 구조체와.
제2 구조체 및,
상기 제1 구조체와 제2 구조체 사이에 형성됨과 더불어 전해질이 흡착되는 전해질 흡수층을 구비하여 구성되고,
상기 제1 구조체는 제1 기판과 상기 제1 기판상에 형성되는 제1 전극층 및 제1 전극층상에 형성되는 염료 혼합물층을 구비하여 구성되며,
상기 제2 구조체는 제2 기판과 상기 제2 기판상에 형성되는 제2 전극층 및 제2 전극층에 형성되는 촉매 박막전극층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제5항에 있어서,
상기 제1 기판은 종이 또는 내열성 물질이 코팅된 종이를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제5항에 있어서,
상기 전해질 흡수층은 종이, 섬유 또는 유기물 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제5항에 있어서,
상기 염료 혼합물층은 TiO2, CNT 또는 그라핀 중 적어도 하나와 염료의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 기판과,
상기 기판상에 형성되는 제1 전극층,
제1 전극층상에 형성됨과 더불어 염료가 흡착되는 다공질 전극층,
상기 다공질 전극층의 상측에 형성됨과 더불어 전해질이 흡착되는 전해질 흡수층,
상기 전해질 흡수층의 상측에 형성되는 촉매 박막전극층,
상기 촉매 박막전극층의 상측에 형성되는 제2 전극층 및,
상기 제2 전극층의 상측에 형성되는 보호막층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제9항에 있어서,
상기 기판은 종이 또는 내열성 물질이 코팅된 종이를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제9항에 있어서,
상기 전해질 흡수층은 종이, 섬유 또는 유기물 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제9항에 있어서,
상기 다공질 전극층은 TiO2, CNT 또는 그라핀 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제9항에 있어서,
상기 제2 전극층은 도전성 유기물로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제9항 또는 제13항에 있어서,
상기 보호막층은 제2 전극층과 광굴절률이 다른 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 기판과,
상기 기판상에 형성되는 제1 전극층,
제1 전극층상에 형성되는 염료 혼합물층,
상기 다공질 전극층의 상측에 형성됨과 더불어 전해질이 흡착되는 전해질 흡수층,
상기 전해질 흡수층의 상측에 형성되는 촉매 박막전극층,
상기 촉매 박막전극층의 상측에 형성되는 제2 전극층 및,
상기 제2 전극층의 상측에 형성되는 보호막층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제15항에 있어서,
상기 기판은 종이 또는 내열성 물질이 코팅된 종이를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제15항에 있어서,
상기 전해질 흡수층은 종이, 섬유 또는 유기물 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제15항에 있어서,
상기 염료 혼합물층은 TiO2, CNT 또는 그라핀 중 적어도 하나와 염료의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제15항에 있어서,
상기 제2 전극층은 도전성 유기물로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제15항 또는 제19항에 있어서,
상기 보호막층은 제2 전극층과 광굴절률이 다른 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제1 기판을 준비하는 단계와, 상기 제1 기판상에 제1 전극층을 형성하는 단계, 상기 제1 전극층상에 다공질 전극층을 형성하는 단계, 및 상기 다공질 전극층에 염료를 흡착시키는 단계를 구비하여 구성되는 제1 구조체 형성단계와,
제2 기판을 준비하는 단계와, 상기 제2 기판상에 제2 전극층을 형성하는 단계 및, 상기 제2 전극층의 상측에 촉매 박막전극층을 형성하는 단계를 구비하는 제2 구조체 형성단계,
전해질 흡수층을 준비하는 단계 및,
상기 전해질 흡수층을 사이에 두면서 상기 제1 구조체 및 제2 구조체를 결합함과 더불어 상기 전해질 흡수층에 전해질을 흡착시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제21항에 있어서,
상기 제1 기판을 준비하는 단계는 종이 기판을 준비하는 단계와, 종이 기판을 진공 또는 비활성 가스 분위기내에서 건조시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제21항에 있어서,
상기 전해질 흡수층은 종이, 섬유 또는 유기물 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제21항에 있어서,
상기 다공질 전극층은 TiO2, CNT 또는 그라핀 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제1 기판을 준비하는 단계와, 상기 제1 기판상에 제1 전극층을 형성하는 단계 및, 상기 제1 전극층상에 염료 혼합물층을 형성하는 단계를 구비하여 구성되는 제1 구조체 형성단계와,
제2 기판을 준비하는 단계와, 상기 제2 기판상에 제2 전극층을 형성하는 단계 및, 상기 제2 전극층의 상측에 촉매 박막전극층을 형성하는 단계를 구비하는 제2 구조체 형성단계,
전해질 흡수층을 준비하는 단계 및,
상기 전해질 흡수층을 사이에 두면서 상기 제1 구조체 및 제2 구조체를 결합함과 더불어 상기 전해질 흡수층에 전해질을 흡착시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제25항에 있어서,
상기 제1 기판은 종이 또는 내열성 물질이 코팅된 종이를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제25항에 있어서,
상기 전해질 흡수층은 종이, 섬유 또는 유기물 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제25항에 있어서,
상기 제1 기판은 유기물 기판인 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제25항에 있어서,
상기 염료 혼합물층의 형성단계는 TiO2, CNT 또는 그라핀 중 적어도 하나의 분말과 염료를 혼합하여 혼합용액을 형성하는 단계와,
상기 혼합용액을 제1 기판상에 도포하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제29항에 있어서,
상기 혼합용액을 제1 기판상에 도포하는 단계는 잉크젯법, 스크린 인쇄법, 스핀코팅법 중 적어도 하나를 이용하여 실행되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 기판을 준비하는 단계와, 기판상에 제1 전극층을 형성하는 단계, 상기 제1 전극층상에 다공질 전극층을 형성하는 단계 및, 상기 다공질 전극층에 염료를 흡착시키는 단계를 구비하는 제1 구조체 형성단계와,
전해질 흡수층을 준비하는 단계와, 상기 전해질 흡수층상에 촉매 박막전극층을 형성하는 단계 및, 상기 촉매 박막전극층상에 제2 전극층을 형성하는 단계를 구비하는 제2 구조체 형성단계 및,
제1 구조체와 제2 구조체를 결합하면서 상기 전해질 흡수층에 전해질을 흡착시키는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제31항에 있어서,
상기 기판을 준비하는 단계는 종이 기판을 준비하는 단계와, 종이 기판을 진공 또는 비활성 가스 분위기내에서 건조시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제31항에 있어서,
상기 전해질 흡수층은 종이, 섬유 또는 유기물 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제31항에 있어서,
상기 다공질 전극층은 TiO2, CNT 또는 그라핀 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제31항에 있어서,
상기 제2 전극층은 도전성 유기물인 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법 - 제31항에 있어서,
상기 제2 전극층의 상측에 보호막층을 형성하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제36항에 있어서,
상기 보호막층은 유기물을 포함하여 구성되고,
상기 보호막층과 제2 전극층은 광굴절률이 서로 다른 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 기판을 준비하는 단계와, 기판상에 제1 전극층을 형성하는 단계 및, 상기 제1 전극층상에 염료 혼합물층을 형성하는 단계를 구비하는 제1 구조체 형성단계와,
전해질 흡수층을 준비하는 단계와, 상기 전해질 흡수층상에 촉매 박막전극층을 형성하는 단계 및, 상기 촉매 박막전극층상에 제2 전극층을 형성하는 단계를 구비하는 제2 구조체 형성단계 및,
제1 구조체와 제2 구조체를 결합하면서 상기 전해질 흡수층에 전해질을 흡착시키는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제38항에 있어서,
상기 기판은 종이 또는 내열성 물질이 코팅된 종이를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제38항에 있어서,
상기 전해질 흡수층은 종이, 섬유 또는 유기물 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제38항에 있어서,
상기 제2 전극층은 도전성 유기물인 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법 - 제38항에 있어서,
상기 제2 전극층의 상측에 보호막층을 형성하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제42항에 있어서,
상기 보호막층은 유기물을 포함하여 구성되고,
상기 보호막층과 제2 전극층은 광굴절률이 서로 다른 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제38항에 있어서,
상기 기판은 유기물 기판인 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제38항에 있어서,
상기 염료 혼합물층의 형성단계는 TiO2, CNT 또는 그라핀 중 적어도 하나의 분말과 염료를 혼합하여 혼합용액을 형성하는 단계와,
상기 혼합용액을 제1 기판상에 도포하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. - 제38항에 있어서,
상기 혼합용액을 기판상에 도포하는 단계는 잉크젯법, 스크린 인쇄법, 스핀코팅법 중 적어도 하나를 이용하여 실행되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
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| KR100921476B1 (ko) * | 2007-08-29 | 2009-10-13 | 한국과학기술연구원 | 전기방사에 의한 금속산화물 나노입자를 포함하는금속산화물층을 구비한 염료감응형 태양전지 및 그 제조방법 |
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-
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Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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| KR20090029675A (ko) * | 2007-09-18 | 2009-03-23 | 광주과학기술원 | 산화-환원 반응을 이용한 유기-무기 하이브리드형 접합 소자 및 이를 이용하는 유기태양전지 |
| KR20100005591A (ko) * | 2008-07-07 | 2010-01-15 | 주식회사 동진쎄미켐 | 염료감응 태양전지 서브모듈의 봉지방법 |
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