KR20130059936A - 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄소나노튜브 분말과 고분자 바인더를 혼합하여 탄소나노튜브 혼합물을 제조하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 제조된 탄소나노튜브 혼합물을 제1용매에 분산시켜 탄소나노튜브 혼합액을 형성시키는 제2단계와; 상기 제2단계의 탄소나노튜브 혼합액을 볼밀을 이용하여 분산시켜 탄소나노튜브 페이스트를 제조하는 제3단계와; 상기 제3단계를 거친 탄소나노튜브 페이스트를 제2용매를 이용하여 희석시키는 제4단계와; 상기 제4단계를 거쳐 희석된 탄소나노튜브 페이스트를 교반 또는 초음파 처리하여 희석된 탄소나노튜브 페이스트 분산액을 형성시키는 제5단계와; 상기 제5단계를 거친 희석된 탄소나노튜브 페이스트 분산액을 원심분리 정체공정을 이용하여 상등액을 수거하는 제6단계;를 포함하여 구성되는 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법을 기술적 요지로 한다. 이에 따라, 공정이 복잡하고 비용이 많이 드는 탄소나노튜브(CNT)의 표면 개질 혹은 기능화 과정을 거치지 않고도, 바인더를 포함한 탄소나노튜브(CNT) 페이스트를 제조 한후, 이를 희석하는 과정을 통해 고농도의 분산액(suspension)을 제조하여 염료감응형 태양전지의 상대전극으로 적용이 가능하다는 이점이 있다.

Description

바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법{manufacturing method for carbon nano tube suspension}
본 발명은 탄소나노튜브 분산액 제조방법에 관한 것으로, 공정이 복잡하고 비용이 많이 드는 카본나노튜브(CNT) 표면 개질 혹은 기능화 과정을 거치지 않고도, 바인더를 포함한 카본나노튜브(CNT) 페이스트를 제조 후 이를 희석하는 과정을 통해 고농도의 분산액을 제조하는 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의한 탄소나노튜브 분산액 제조방법에 관한 것이다.
최근의 연구에 의하면 전 세계가 연간 소비하는 에너지량은 계속 증가할 것으로 예상되며, 이에 따른 화석연료 등의 기존 에너지의 고갈로 인해 전세계적으로 에너지 확보 경쟁이 이어지고 있다.
이러한 에너지 확보 경쟁을 바탕으로 지속적인 영구에너지 기술 개발이 수행되어 최근 태양 에너지를 에너지원으로서 사용하는 염료 감응 태양 전지(Dye Sensitized solar cell, DSSC)가 개발되었다.
염료 감응 태양 전지는 태양 에너지를 이용하는 대표적인 유기계 태양 전지로서, 염료의 태양광 흡수 능력을 이용하여 화학적으로 발전을 일으키는 태양 전지이다. 구체적으로, 염료 감응 태양 전지는 광감응 염료층을 포함하는 광전극, 상기 광전극에 대향되는 상대 전극, 및 상기 광전극과 상기 상대 전극 사이에 위치하는 전해질을 포함하며, 광감응 염료층에 도달한 빛에 의해 광감응 염료층으로부터 여기된 전자가 광전극 및 상대 전극을 거친 후 상대 전극의 촉매 반응에 의한 전해질의 환원 및 산화를 통해 광감응 염료층으로 다시 공급되는 전자 이동 채널을 형성하는 태양 전지이다.
한편, 종래에는 이러한 염료 감응형 태양전지의 상대 전극으로서 백금을 주로 사용하고 있었으나, 백금은 일반적인 도전성 재료에 비해 가격이 고가이고, 대면적으로 형성하는데 한계가 있었으며, 전기 전도도를 향상시키기 위해 후막으로 형성할 경우 제조비용이 급격히 상승하고, 변성에 의한 장기안정성 저하 등의 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점으로 인해, 상대 전극으로서 탄소나노튜브를 사용하는 기술이 개발되었다.
탄소나노튜브는 물리적, 화학적, 열적, 기계적 및 전기 전도 특성이 우수하여, 다양한 용도로의 응용을 시도하고 있는 대표적인 나노 소재이다. 탄소나노튜브는 평면표시소자, 고집적 메모리소자, 전기화학적 에너지 저장시스템인 이차전지 및 초고용량 캐패시터(super capacitor), 수소저장 소재, 전기화학 센서, 고강도/초경량 복합재료, 정전기 제거 복합 재료, 전자파 차폐(EMI/RFI shielding)소재 등에 응용이 가능하다.
그런데, 탄소나노튜브는 각 산업 소재로 이용하기 위해서 용매나 고분자 매트릭스 내에서 잘 분산되어야 하는데, 탄소나노튜브는 원주가 불과 수십 개의 탄소 원자로 이루어진 반면, 길이는 수 마이크로미터(㎛)에 달하기 때문에 종횡비(aspect ratio)가 매우 크고, 탄소나노튜브 사이의 인력으로 얽힘 현상이 발생하여 분산성이 낮은바, 이러한 탄소나노튜브의 특성은 산업 재료로의 응용을 어렵게 하는 요인이 되고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 지난 몇 년간 탄소나노튜브의 분산성 및 용해도를 개선하려는 방법에 대한 연구가 활발하게 행하여져 오고 있으며, 대표적으로, 탄소나노튜브의 표면을 개질(modification)하고, 기능성을 부여하는 기능화(functionalization)와 관련된 다양한 논의가 진행되고 있다.
상기 기능화 방법에는 탄소나노튜브 사이에 적절한 공간적 반발력을 제공하여 탄소나노튜브의 얽힘 등을 방지할 수 있는 고분자를 적용하는 기술이 논의되고 있으며, 다양한 기능기를 가진 고분자를 도입하는 방법 등이 그 대표적인 예이다.
이러한 고분자의 적용은 개선된 고강성, 우수한 전도 특성을 보유하고자 하는 고분자/탄소나노튜브 복합체에서 특히 바람직하다.
구체적으로, 고분자를 적용하여 탄소나노튜브를 표면 처리하는 방법에는 탄소나노튜브 표면에 공유결합을 통해 부착된 개시제로부터 고분자 쇄를 성장시키거나(grafting from process), 특이적 기능기를 부착한 고분자 쇄를 탄소나노튜브 표면에 화학반응을 통해 결합(grafting onto process)시키는 방법 등이 있다.
그런데, 이러한 방법들은 탄소나노튜브를 구성하는 탄소의 구조적 결함을 유도해야 하는 한계가 있어 그 응용에 제한이 있고, 탄소나노튜브가 가지는 우수한 기계적 및 전기적 특성을 저하시킬 수 있는바, 복합체의 보강 또는 전기전도 효과를 기대한 만큼 향상시키지 못할 수가 있으며, 제조시 제조 비용이 향상되고, 사용된 탄소나노튜브의 재생이 어렵다는 단점을 가지고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 고분자와 탄소나노튜브 사이의 비공유 결합을 통해 탄소나노튜브의 표면을 처리함으로써, 탄소나노튜브의 구조적 변형을 방지하는 방법이 논의되고 있으며, 예를 들어, 계면활성제를 첨가하거나 고분자로 탄소나노튜브를 감싸는 중합체 랩핑(polymer wrapping) 방법 등이 연구되고 있다.
중합체 랩핑은 탄소나노튜브의 구조적 변형을 일으키지 않으면서도 상대적으로 우수한 분산 효과를 낼 수 있다. 랩핑에 사용되는 고분자와 관련하여, O'connell 등 [M.J. O'connell et.al., Chem. Phys.Lett. 342, 265(2001)]은 수용성 고분자인 폴리비닐피롤리딘이 탄소나노튜브를 랩핑(wrapping)하여, 개개의 단일벽 탄소나노튜브로 분산시킬 수 있음을 보고하였고, Kumar 등[H.Guo, T.V.Sreekumar, T.Liu, M.Minus, and SKumar, Polymer, 46, 3001 (2005)]은 헬릭스 구조를 가지는 폴리아크릴로니트릴(PAN) 역시 탄소나노튜브를 랩핑할 수 있음을 밝혔다.
그러나 상기의 종래기술들은 탄소나노튜브(CNT)를 표면 개질 하거나 혹은 기능화 과정을 거쳐야 하므로 공정이 복잡하고 비용이 많은 든다는 등의 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래기술들의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 공정이 복잡하고 비용이 많이 드는 탄소나노튜브(CNT)의 표면 개질 혹은 기능화 과정을 거치지 않고도, 바인더를 포함한 탄소나노튜브(CNT) 페이스트를 제조 한후, 이를 희석하는 과정을 통해 고농도의 분산액(suspension)을 제조하여 염료감응형 태양전지의 상대전극으로 적용이 가능한 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 탄소나노튜브 분말과 고분자 바인더를 혼합하여 탄소나노튜브 혼합물을 제조하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 제조된 탄소나노튜브 혼합물을 제1용매에 분산시켜 탄소나노튜브 혼합액을 형성시키는 제2단계와; 상기 제2단계의 탄소나노튜브 혼합액을 볼밀을 이용하여 분산시켜 탄소나노튜브 페이스트를 제조하는 제3단계와; 상기 제3단계를 거친 탄소나노튜브 페이스트를 제2용매를 이용하여 희석시키는 제4단계와; 상기 제4단계를 거쳐 희석된 탄소나노튜브 페이스트를 교반 또는 초음파 처리하여 희석된 탄소나노튜브 페이스트 분산액을 형성시키는 제5단계와; 상기 제5단계를 거친 희석된 탄소나노튜브 페이스트 분산액을 원심분리 정체공정을 이용하여 상등액을 수거하는 제6단계;를 포함하여 구성되는 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법을 기술적 요지로 한다.
상기 제1단계에서 상기 바인더는 에틸셀룰로오스(EC), 카르복시메틸셀루로오즈(CMC), 폴리비닐아세테이트(PVA), 폴리비닐부티랄(PVB), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 에폭시 및 폴리아크릴로니트릴(PAN) 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용되는 것이 바람직하다.
상기 제2단계의 제1용매는, 물, 알코올, 아세톤, 디메틸설폭사이드(DMSO), 디메틸폼아미드(DMF), 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 피리딘 및 테트라하이드로퓨란(THF) 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용되는 것이 바람직하다.
상기 제4단계의 제2용매는 물, 알코올, 아세톤, 디메틸설폭사이드(DMSO), 디메틸폼아미드(DMF), 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 피리딘 및 테트라하이드로퓨란(THF) 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용되는 것이 바람직하다.
상기 제2용매에는 분산제가 첨가되고, 상기 분산제는 소듐도데실설포네이트, 소듐도데실벤젠설포네이트, Triton X-100 중 하나인 것이 바람직하다.
상기 6단계에서 희석된 탄소나노튜브 페이스트 분산액 중 수거된 상등액은 염료감응형 태양전지의 상대전극으로 도포되고, 상기 도포는 스프레이 코팅, 스핀 코팅(spin coating), 스크린 프린팅 (screen printing) 중 하나가 되는 것이 바람직하다.
도포된 탄소나노튜브 전극은 50℃~400℃ 범위의 온도에서, 0.1~36 시간 후열처리되고, 상기 후열처리는 질소분위기, 아르곤 분위기, 대기 분위기, 진공 분위기 중 하나의 분위기에서 진행되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 공정이 복잡하고 비용이 많이 드는 탄소나노튜브(CNT)의 표면 개질 혹은 기능화 과정을 거치지 않고도, 바인더를 포함한 탄소나노튜브(CNT) 페이스트를 제조 한후, 이를 희석하는 과정을 통해 고농도의 분산액(suspension)을 제조하여 염료감응형 태양전지의 상대전극으로 적용이 가능하다는 이점이 있다.
상기의 구성에 의한 본 발명은, 공정이 복잡하고 비용이 많이 드는 탄소나노튜브(CNT)의 표면 개질 혹은 기능화 과정을 거치지 않고도, 바인더를 포함한 탄소나노튜브(CNT) 페이스트를 제조 한후, 이를 희석하는 과정을 통해 고농도의 분산액(suspension)을 제조하여 염료감응형 태양전지의 상대전극으로 적용이 가능하다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 공정도이고,
도 2는 탄소나노튜브막을 염료감응 태양전지의 상대전극으로 사용한 경우 태양전지의 전류밀도-전압 곡선을 나타낸 도이고,
도 3은 탄소나노튜브막의 두께별 전기적, 전기화학적 특성을 나타낸 도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 공정도이고, 도 2는 탄소나노튜브막을 염료감응 태양전지의 상대전극으로 사용한 경우 태양전지의 전류밀도-전압 곡선을 나타낸 도이고, 도 3은 탄소나노튜브막의 두께별 전기적, 전기화학적 특성을 나타낸 도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법은 탄소나노튜브 분말과 고분자 바인더를 혼합하여 탄소나노튜브 혼합물을 제조하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 제조된 탄소나노튜브 혼합물을 제1용매에 분산시켜 탄소나노튜브 혼합액을 형성시키는 제2단계와; 상기 제2단계의 탄소나노튜브 혼합액을 볼밀을 이용하여 분산시켜 탄소나노튜브 페이스트를 제조하는 제3단계와; 상기 제3단계를 거친 탄소나노튜브 페이스트를 제2용매를 이용하여 희석시키는 제4단계와; 상기 제4단계를 거쳐 희석된 탄소나노튜브 페이스트를 교반 또는 초음파 처리하여 희석된 탄소나노튜브 페이스트 분산액을 형성시키는 제5단계와; 상기 제5단계를 거친 희석된 탄소나노튜브 페이스트 분산액을 원심분리 정체공정을 이용하여 상등액을 수거하는 제6단계;로 구성된다.
탄소나노튜브막을 제조하기 위해 먼저 페이스트 형태의 탄소나노튜브 페이스트을 제조해야 한다. 이때 탄소나노튜브 분말은 도체성과 반도체성이 혼합된 얇은 다중 벽 혹은 다중 벽 구조를 갖는 것이 바람직하며, 반도체 탄소나노튜브와 금속성 탄소나노튜브가 섞여 있어도 무방하다.
상기 탄소나노튜브 분말을 고분자 바인더와 혼합하여 탄소나노튜브 혼합물을 제조한 후 제1 용매에 분산시켜 탄소나노튜브 혼합액을 만든다.
상기 고분자 바인더는 에틸셀룰로오스(EC), 카르복시메틸셀루로오즈(CMC), 폴리비닐아세테이트(PVA), 폴리비닐부티랄(PVB), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 에폭시 및 폴리아크릴로니트릴(PAN) 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용하며, 상기 제1 용매는, 물, 알코올, 아세톤, 디메틸설폭사이드(DMSO), 디메틸폼아미드(DMF), 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 피리딘 및 테트라하이드로퓨란(THF) 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합한 혼합물을 사용한다. 상기 페이스트에서 탄소나노튜브와 고분자 바인더 사이의 분산성을 향상시키기 위해 볼밀링(ball-milling) 공정을 실시한다.
다음으로, 상기 탄소나노튜브 페이스트를 비율의 제2 용매와 혼합하는 희석과정을 거치게 된다. 상기 제2 용매는, 물, 알코올, 아세톤, 디메틸설폭사이드(DMSO), 디메틸폼아미드(DMF), 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 피리딘 및 테트라하이드로퓨란(THF) 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합한 혼합물을 사용한다.
그리고 상기 제2용매에는 탄소나노튜브의 분산에 사용되는 분산제가 첨가되며, 상기 분산제는 sodium dodecylsulfonate, sodium dodecylbenzenesulfonate 및 Triton X-100이 사용된다.
상기 희석 혼합액 중 탄소나노튜브의 분산성을 향상시키기 위해 교반 및 초음파 처리 중 어느 하나 또는 둘 이상을 실시할 수 있다.
상기와 같은 분산액 중 분산성이 높은 상등액만을 추출하기 위해 원심분리 및 일정시간 정체 공정 중 어느 하나 또는 둘 이상을 실시할 수 있다.
상기 혼합액의 10% ~ 90% 범위 부피비의 상등액을 추출함으로써 고농도 탄소나노튜브 분산액을 완성하게 된다.
다음으로, 상기에서 수득된 상등액으로 형성된 탄소나노튜브 분산액을 전극에 도포하는 방법으로는 에어 스프레이(air-spray ), 정전 스프레이(e-spray), 스핀 코팅(spin coating), 스크린 프린팅(screen printing) 중 어느 하나의 방법에 의해 도포된다.
다음으로, 상기 도포된 탄소나노튜브는 질소 또는 아르곤 분위기, 대기 중 혹은 진공 분위기에서 50℃~400℃ 범위의 온도에서, 0.1~36 시간 후열처리 함으로써 전극의 순도를 향상 시킨다.
이는 잔류 용매를 제거하고 탄소나노튜브끼리 잘 연결되도록 하고 기판에 잘 부착되어 탈락 되지 않도록 하는 역할을 한다. 또한 탄소나노튜브 전극표면을 활성화시키기 위해 오존 및 UV에 노출시키는 것이 바람직하다. 상기의 과정을 통하여 탄소나노튜브 페이스트 분산액이 형성되고 이를 이용하여 염료감응형 태양전지의 상대적으로 사용한 것이다.
이하 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다.
탄소나노튜브와 카복실메틸셀룰로오즈(CMC) 바인더를 중량비로 9:1로 섞어 탄소나노튜브 혼합물을 형성한다.
그런 다음 탄소나노튜브 혼합물과 물을 중량비로 1:10으로 혼합한 후 볼밀링 공정을 거쳐 탄소나노튜브 페이스트를 제조한다.
그런 다음, 상기에서 제조된 탄소나노튜브 페이스트와 물을 중량비 1:10으로 희석 시킨다.
희석과정을 거친 후 희석된 탄소나노튜브 페이스트를 교반과 정체과정을 거쳐 상등액 부피비 80%을 취해 최종적으로 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다.
상기의 방법으로 제조된 탄소나노튜브 분산액을 스프레이 공정을 통해 기판에 도포하고 70℃ 오븐에서 24시간 후열처리를 통해 건조하여 염료감응형 태양전지의 전극용으로 사용되는 탄소나노튜브막을 형성하였다.
이때 상기 전극용 탄소나노튜브막의 두께는 스프레이 가공 시간을 조절함으로써 가능하다.
본 발명의 실시예에서는 상기와 같이 제조된 탄소나노튜브 분산액을 이용하여 염료감응형 태양전지의 상대전극용으로 사용되는 탄소나노튜브막을 제조하였는바, 상기에서 설명한 바와 같이 스프레이 가공시간을 제어하는 방식으로 탄소나노튜브막의 두께가 0.3㎛, 0.7㎛, 1.5㎛, 2.5㎛, 5.0㎛ 되게 도포하여 염료감응태양전지의 상대적으로 사용하였다.
상기 각각의 두께에 대하여 염료감응형 태양전지의 물성을 측정하여 아래의 표1에 나타내었다. 표1에서 시료 백금(Pt)은 일반적인 염료감응형 태양전지의 상대적으로 사용하는 경우를 나타낸 것이다.
Figure pat00001
상기 표1에서, 태양전지의 효율은 박막의 두께가 얇은 경우 특히 0.3㎛인 경우를 제외하고는 나머지 경우에서는 양호하게 나타남을 알 수 있다. 특히 두께가 5.0㎛인 경우 일반적인 백금 상대전극보다 효율이 우수하게 나옴을 알 수 있다.
이를 상세히 살펴보면 도2는 탄소나노튜브막을 염료감응 태양전지의 상대전극으로 사용한 경우 태양전지의 전류밀도-전압 곡선을 나타낸 도로써, 탄소나노튜부막의 두께가 증가함에 따라 x축과 y축이 교차하는 면적이 증가하는, 즉 태양전지 효율이 증가하는 결과를 보여 준다.
이는 표 1에 보인 바와 같이 두께가 두꺼워질수록 기존의 백금상대전극을 사용한 경우보다 우수한 효율을 확보할 수 있음을 보여준다.
재료비와 공정시간을 절감을 위해 1.5㎛ 두께의 탄소나노튜브막에서는 백금셀 효율의 85%를, 2.5㎛ 에서는 98%에 해당하는 태양전지 효율을 확보할 수 있다.
이는 기존에 사용하는 백금은 희귀금속으로 매우 고가이나, 본 발명에서 고안한 방법을 통해 백금을 대체할 수 있다는 것을 의미한다.
도 3은 상기 탄소나노튜브막의 두께별 전기적, 전기화학적 특성을 나타낸 것으로, 탄소나노튜브막의 촉매특성을 대변하는 탄소나노튜브와 전해질 계면에서의 전자전달 저항에 해당하는 (RCT)와 절연성 유리기판에서의 면저항(Rsheet)을 나타내었다.
상기 도3에서 (RCT)와, (Rshee0t) 둘 다 탄소나노튜브막의 두께가 2.5㎛가 되는 경우 그 값은 수렴한다.
이는 경제적인 면을 고려하여 볼 때, 탄소나노튜브막의 두께를 2.5㎛를 정도로 하는 것이 이상적이며, 비록 두께가 5㎛ 인 경우 효율이 증가하나, 이는 경제적이 면을 고려할 때 이상적이지 못하다는 것을 의미한다.

Claims (10)

  1. 탄소나노튜브 분말과 고분자 바인더를 혼합하여 탄소나노튜브 혼합물을 제조하는 제1단계와;
    상기 제1단계에서 제조된 탄소나노튜브 혼합물을 제1용매에 분산시켜 탄소나노튜브 혼합액을 형성시키는 제2단계와;
    상기 제2단계의 탄소나노튜브 혼합액을 볼밀을 이용하여 분산시켜 탄소나노튜브 페이스트를 제조하는 제3단계와;
    상기 제3단계를 거친 탄소나노튜브 페이스트를 제2용매를 이용하여 희석시키는 제4단계와;
    상기 제4단계를 거쳐 희석된 탄소나노튜브 페이스트를 교반 또는 초음파 처리하여 희석된 탄소나노튜브 페이스트 분산액을 형성시키는 제5단계와;
    상기 제5단계를 거친 희석된 탄소나노튜브 페이스트 분산액을 원심분리 정체공정을 이용하여 상등액을 수거하는 제6단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1단계에서 상기 바인더는 에틸셀룰로오스(EC), 카르복시메틸셀루로오즈(CMC), 폴리비닐아세테이트(PVA), 폴리비닐부티랄(PVB), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 에폭시 및 폴리아크릴로니트릴(PAN) 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용됨을 특징으로 하는 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2단계의 제1용매는, 물, 알코올, 아세톤, 디메틸설폭사이드(DMSO), 디메틸폼아미드(DMF), 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 피리딘 및 테트라하이드로퓨란(THF) 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용됨을 특징으로 하는 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제4단계의 제2용매는 물, 알코올, 아세톤, 디메틸설폭사이드(DMSO), 디메틸폼아미드(DMF), 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 피리딘 및 테트라하이드로퓨란(THF) 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용됨을 특징으로 하는 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2용매에는 분산제가 첨가됨을 특징으로 하는 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 분산제는 소듐도데실설포네이트, 소듐도데실벤젠설포네이트, Triton X-100 중 하나임을 특징으로 하는 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 6단계에서 희석된 탄소나노튜브 페이스트 분산액 중 수거된 상등액은 염료감응형 태양전지의 상대전극으로 도포됨을 특징으로 하는 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 도포는 스프레이 코팅(spray coating), 스핀 코팅(spin coating), 스크린 프린팅 (screen printing) 중 하나가 됨을 특징으로 하는 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 도포된 탄소나노튜브 전극은 50℃~400℃ 범위의 온도에서, 0.1~36 시간 후열처리 됨을 특징으로 하는 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 후열처리는 질소분위기, 아르곤 분위기, 대기 분위기, 진공 분위기 중 하나의 분위기에서 진행됨을 특징으로 하는 바인더를 포함한 페이스트의 희석에 의해 형성된 탄소나노튜브 분산액 제조방법.
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