KR20130075562A - 다공성 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노 구조체의 제조와 고성능 연료감응형 태양전지에의 응용 - Google Patents

다공성 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노 구조체의 제조와 고성능 연료감응형 태양전지에의 응용

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KR20130075562A
KR20130075562A KR1020110143963A KR20110143963A KR20130075562A KR 20130075562 A KR20130075562 A KR 20130075562A KR 1020110143963 A KR1020110143963 A KR 1020110143963A KR 20110143963 A KR20110143963 A KR 20110143963A KR 20130075562 A KR20130075562 A KR 20130075562A
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장정식
조성훈
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서울대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 열분해가 가능한 화합물을 기공 형성제로 이용하여 다공성을 지니는 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노 구조체의 제조에 관한 것으로, 기공 형성제(porogen)의 종류 및 양을 조절함으로써 다양한 크기 및 형태의 기공 형성이 가능한 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노 구조체를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 연료감응형 태양전지용 상대전극으로 사용시 증가된 표면적에 의한 획기적인 성능 향상의 가능성도 제시하였다.
본 발명에 따르면, 제조 가능한 다공성 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노 구조체는 기공 형성제의 열분해 시 발생하는 기체들로 인하여 간단한 기공의 형성이 가능할 뿐 아니라, 기공의 형성으로 인하여 전극과 레독스 전해질(redox electrolyte) 간의 접촉 표면적 (contact surface area)이 증가하게 되고, 궁극적으로는 상기의 향상된 표면적으로 인하여 전기촉매적 활동도(electro-catalytic activity) 및 광촉매적 활동도(photo-catalytic activity)가 증가된다는 장점을 갖는다. 또한 응용 분야 측면에서, 본 발명에서 제조될 수 있는 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노구조체는 백금(Pt, platinum)을 인듐주석산화물(ITO, indium tin oxide) 전극 위에 도포하여 사용하는 기존의 연료감응형 태양전지용 상대전극과 비교하였을 때에, 99.7%에 해당하는 6.23%의 전력 변환 효율(PCE, power conversion efficiency)을 지닐 뿐만 아니라, 광촉매적 활동도의 지표인 광자수 대비 전자 변환 효율(IPCE, incident-photon-to electron conversion efficiency)에 있어서도 백금 기반 태양전지의 99.8%에 달하는 변환 효율을 가진다는 장점이 있다. 더욱이 본 발명은 매우 간단하고 저렴한 공정일 뿐만 아니라, 다양한 종류의 전도성 고분자 및 탄소 소재 등에 널리 활용될 수 있다는 장점을 갖는다.

Description

다공성 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노 구조체의 제조와 고성능 연료감응형 태양전지에의 응용 {Fabrication of porous PANI/CSA nanostructures and its application to high-performance DSSCs}
본 발명은 캄포르술폰산(CSA, camphorsulfonic acid)이 이차도핑(secondary doping)된 폴리아닐린(PANI, polyaniline) 나노 구조체 (nanostructure)의 제조 과정에서 기공 형성제(porogen agent)를 첨가하여 기공 형성제의 열분해 시 기체가 발생하는 현상을 이용, 다공성을 지니는 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노 구조체(porous PANI/CSA nanostructure)를 제조하고, 이를 연료감응형 태양전지(DSSC, dye-sensitized solar cell)용 상대전극(CE, counter electrode)으로 이용함에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명에 의한 다공성의 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노 구조체 상대전극 기반의 연료감응형 태양전지는 먼저 저온 하에서의 자체 분산 중합으로 폴리아닐린을 제조하고 도핑 제거 작업을 거친 다음 캄포르술폰산으로 이차 도핑(secondary doping)하여 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노 구조체를 제조하고 여기에 과산화벤조일(BPO, benzoyl peroxide), 아조비스이소부티로니트릴(AIBN, 2,2'-azobisisobutyronitrile), 과산화 암모늄(AB, ammonium bicarbonate) 등과 같은 열분해 화합물이 혼합된 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기 용액을 제조한 후 전도성 고분자 박막의 제조 과정에서 발생하는 열개시제의 열분해를 이용하여, 원하는 모양, 크기의 기공을 전도성 고분자 구조체 위에 제조하고, 제조된 상기 전도성 고분자 구조체를 연료감응형 태양전지용 상대전극으로의 응용에 관한 것으로, 형성된 기공을 이용하여, 증가된 표면적에 의한 우수한 전기 촉매적 활동도(electro-catalytic activity), 광촉매적 활동도(photo-catalytic activity)를 가지는 전도성 고분자 막을 형성하는 법을 제시하며, 폴리(3,4-에틸렌디옥시싸이오펜)(PEDOT, poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 폴리피롤 (PPy, polypyrrole), 그래핀 (graphene), 탄소나노튜브 (CNT, carbon nanotube) 등의 기존 재료들에 비해서 훨씬 더 향상된 전력 변환 효율(PCE, power conversion efficiency)을 가지면서도 백금(platinum) 및 투명 전도성 산화물 전극(transparent conductive oxide, TCO)의 대체가 가능한 연료감응형 태양전지 제조 방법을 제공한다.
전도성 고분자 나노 구조체는 조절 가능한 전기적 특성, 전극의 휨성(flexibility), 그리고 용액상에서의 높은 가공성 등의 장점으로 인하여, 많은 주목을 받아 왔다. 이러한 용액상으로의 가공이 가능한 전도성 고분자들(solution-processable conducting polymers)로는 주로 폴리(3,4-에틸렌디옥시싸이오펜:폴리(4-스티렌술포네이트) (PEDOT:PSS, poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(4-styrenesulfonate)), 폴리아닐린/캄포르술폰산 (PANI/CSA, polyaniline/camphorsulfonic acid), 폴리아닐린:폴리(4-스티렌술포네이트) (PANI:PSS, polyaniline:poly(4-styrenesulfonate)) 등의 물질들이 다양한 에너지 소자용 전극 재료로서 연구되어 왔다. 상기의 전도성 고분자들은 손쉽게 얇은 박막을 대면적화된 소자용 전극재료로서 가공할 수 있는 장점을 가지고 있음에도 불구하고 탄소 재료 및 무기 재료에 비해서 상대적으로 낮은 표면적이 단점으로 지적된다. 더욱이, 전극 재료의 넓은 표면적은 전극과 전해질간의 충분한 접촉 면적을 제공해주는 요인이므로, 태양 전지 및 리튬-이온 전지 등의 에너지 소자 내부에서 이루어지는 전극과 전해질 간의 원활한 이온 교환을 위한 필수적인 요소이다.
전도성 고분자의 표면적을 증가시키기 위한 방법으로써 금속, 탄소재료, 그래핀 등을 전도성 고분자에 첨가한 형태의 복합재료 및 높은 가교도를 가지는 고분자, 다공성 에어로젤의 형태를 가지는 고분자 등이 연구된 바가 있으나, 낮은 전도도 및 광학적 투명도로 인해서 대부분의 에너지 소자용 전극으로 사용되기에는 부족함을 보여왔다. 따라서, 높은 표면적 및 전도도, 광학적 투명도, 그리고 휨성을 지니는 용액 형태의 전도성 고분자의 개발의 필요성이 요구된다.
또한, 백금의 경우 1 그램당 미국 화폐 기준 50 달러에 달할 정도의 높은 가격과 한정된 매장량이 문제가 되며, 태양전지용 전극으로 주로 사용되고 있는 인듐 주석 산화물 (ITO, indium tin oxide) 및 불소 첨가 주석산화물 (FTO, fluorine tin oxide) 등의 투명 산화물 전극(TCO, transparent conducting oxide)의 경우 기계적 취성(mechanichal brittleness)과 복잡한 제조 공정으로 인하여, 장기적인 측면에서 대체가 요구된다.
이에, 본 발명에서는 폴리아닐린/캄포르술폰산 용액 제조 중에 열개시제를 첨가하고, 고분자 막을 제조하는 과정 중 기공을 형성하는 방법을 통해서 다공성의 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노구조체를 제조하였으며, 이를 연료감응형 태양전지용 상대전극에 적용하여 레독스 전해질(redox electrolyte)과 상대 전극 간의 전기 촉매적 활동도를 향상시킴과 동시에 태양전지의 전력 변환 효율을 향상시키고자 하였다. 더욱이 상기의 폴리아닐린/캄포르술폰산은 고분자 막으로의 형성이 용이할 뿐만 아니라, 고온에서도 잘 견디는 등 소자용 박막으로서 매우 많은 장점을 갖고 있으므로, 전도도 등의 전기적 물성을 최소화하면서도 다공성 구조를 실현할 수 있다는 장점을 지닌다.
본 발명의 목적은 기존의 전도성 고분자 박막들이 가지는 표면적 및 전도도 등의 문제를 극복하고, 백금 및 투명 산화물 전극을 동시에 대체할 수 있는 핵심 기술로서 전도성 고분자의 표면에 기공을 형성 및 조절하는 기술을 채택, 전기촉매적 활동도 및 광촉매적 활동도의 증가를 통해서 높은 전력 변환 효율을 가지는 연료감응형 태양전지를 제조하는 데에 있다.
본 발명의 기술적 과제는 각기 다른 종류 및 양의 기공 형성제 (porogen)를 전도성 고분자 내부에 적용하여, 기공의 크기 및 형태의 조절이 가능한 전도성 고분자 나노 구조체의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명자들은 수많은 실험과 심도있는 연구를 거듭한 끝에, 열분해가 가능한 화합물들의 열분해에 의한 가스 배출이 구조체 내부에 기공 형성을 유도함을 확인하였으며, 이러한 필름 내부의 기공 형성이 필름의 표면적 증가에 기여함으로서, 궁극적으로는 연료감응형 태양전지에 사용되는 상대 전극의 전기촉매적 활동도를 높이는 데에 목적이 있다.
본 발명은 자체 분산 중합 (SSDP, self-stabilized dispersion polymerization) 하에서 제조된 벌크 상태의 폴리아닐린 에머랄딘 염(ES, emeraldine salt) 분말을 이차 도핑 처리하여 폴리아닐린-캄포르술폰산 나노구조체로 제조하는 과정에 있어서, 열분해가 가능한 기공 형성제를 첨가하고, 기공 형성제의 종류 및 양을 제저어하여 전도성 고분자 나노 구조체 위에 원하는 크기와 형태를 가지는 기공을 형성하여, 요오드 레독스 전해질에 대해서 원활한 이온 교환이 가능한 상대전극 물질을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 다공성의 폴리아닐린/캄포르술폰산 구조체의 제조방법은,
(A) 자체 분산 중합을 이용하여 벌크 상태의 폴리아닐린 분말을 제조하는 단계;
(B) 암모니아를 이용하여, 에머랄딘 염 상태의 폴리아닐린의 도핑 이력을 제거하는 단계; 및,
(C) 캄포르술폰산을 이용하여, 폴리아닐린을 이차 도핑 처리하여 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노구조체를 제조하는 단계 및,
(D) 상기 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노 구조체와 열분해 화합물을 혼합하여 메타-크레졸에 용해하고, 초음파 분산 처리를 시키는 단계 및,
(E) 상기 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기용액에서 침전을 제거한 후 깨끗한 상태의 도포용 원액을 획득하는 단계;
(F) 폴리아닐린/캄포르술폰산을 지지체 위에 적당한 두께로 증착한 후, 다공성을 지니는 박막으로 성형하는 단계;
(G) 상기 제조된 다공성 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노구조체 상대전극을 사용하여 연료감응형 태양전지를 조립하는 단계로 구성되어 있다.
본 명세서에서 특별히 명시되지 않는 한, 온도, 함량, 크기 등의 수치 범위는 본 발명의 제조 방법을 최적화할 수 있는 범위를 의미한다.
본 발명은 전도성 폴리아닐린/캄포르술폰산 용액 및 각기 다른 종류의 기공 형성제를 사용하여, 원하는 모양 및 크기를 가지는 기공을 전도성 고분자 박막 위에 손쉽게 형성하고 조절하는 기술을 제공하였다.
상기의 기공 형성제들은 캄포르술폰산 나노구조체 내부에 포함되어 있다가, 가열에 의한 열분해 시, 산소(O2) 기체가 과산화벤조일로부터, 질소(N2) 기체가 아조비스이소부티로니트릴로부터, 암모니아 기체(NH3), 이산화탄소 기체 (CO2) 등 다른 종류의 기체들이 배출이 되는데, 이러한 과정을 통해서 전도성 고분자 나노구조체 내부에는 기공이 형성된다 (도 1).
본 방법을 통해서 전도성 고분자 나노구조체 내부에 형성된 기공들의 크기는 과산화벤조일이 첨가된 경우 약 80 nm, 아조비스이소부티로니트릴이 첨가된 경우 약 200 nm, 중탄산암모늄이 첨가된 경우 약 300 nm 임이 원자력 현미경 분석 (AFM, atomic microscopy) (도 2, 4) 및 기공의 부피 및 크기의 측정 (도 3)을 통해서 확인되었다.
전도성 고분자 나노구조체 내부의 기공 형성은 나노구조체의 표면 거칠기(surface roughness)의 증가를 유발하게 되는데, 이러한 표면 거칠기가 적당히 증가한 경우에는 나노구조체 내부에 형성된 기공들이 상대전극과 레독스 전해질 간의 전기촉매적 활동도를 대폭 촉진시켜주는 역할을 한다. 하지만, 과량의 기공 형성제 도입은 전도성 고분자 나노 구조체의 다공성에는 뚜렷한 영향이 없으면서, 표면 거칠기만 증가시키는 결과를 초래하게 된다. (도 4) 상기의 표면 거칠기 증가는 연료감응형 태양전지의 전력 변환 효율 등 각종 소자의 성능을 감소시키는 영향을 초래하는데 이는 다음과 같은 원인으로 설명이 가능하다. Jonsson 의 연구에 따르면, 전도성 고분자의 표면 거칠기가 증가하게 되면 고분자 내부에 있는 전도성 영역(conductive domain) 간의 연결성이 저해되며, 이는 표면 저항의 증가 및 전도도의 감소로서 결과가 나타나게 된다.
본 발명에 의하면, 적절한 양의 기공형성제를 폴리아닐린/캄포르술폰산에 첨가함으로서 표면 거칠기를 적절하게 조절할 수가 있으며, 이로 인해서 전도도의 손실이 최소화된다. (도 5) 상기의 다공성 나노구조체는 다공성이 없는 폴리아닐린/캄포르술폰산과 비교하였을 때, 최대 4배가 향상된 36.98 m2 g-1 정도의 표면적을 가지므로 화학 분석물과 질소 기체 간의 활발한 흡.탈착 상호작용을 나타내었으며 (도 3), 궁극적으로는 상대전극의 전기촉매적 활동도 향상 (도 6)의 결과로 나타났다. 상기의 전기촉매적 활동도가 향상된 다공성 폴리아닐린/캄포르술폰산 상대전극이 포함된 연료감응형 태양전지의 전력 변환 효율은 백금 기반의 태양전지와 비교하였을 때에 약 99.7%의 상대 효율을 보여주었을 뿐만 아니라, 광촉매적 활동도의 지표인 광자수 대비 전자 변환 효율에 있어서도 백금 기반 태양전지와 비교하여 약 99.8 %의 상대 효율을 구현하였다 (도 7, 8).
상기 기술은 폴리아닐린 이외에도 대표적인 전도성 고분자인 폴리피롤, 폴리(3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜), 폴리싸이오펜 등과 같은 물질을 다공성 박막 형태로 성형하는 기술에도 적용이 가능하며 제조된 상기의 전도성 고분자 나노구조체를 사용하여 연료감응형 태양전지로 제조하였을 때, 백금 박막에 도포된 인듐주석산화물 기반의 상대전극을 사용하였을 때와 동등한 수준의 전력 변환 효율 및 광포집 효율을 보여주는 등 백금 및 투명 전도성 산화물 전극의 대체 가능성을 구현하였다. 또한, 제조된 연료감응형 태양전지의 경우 전기가 통하지 않는 유리 지지체 위에 도포되었을 때 구현된 성능임을 감안할 때, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethyleneterephthalate), 폴리카보네이트 (PC, polycarbonate), 폴리이미드 (PI, polyimide) 등과 같이 휨성과 투명성을 지닌 지지체에도 적용이 가능하며, 유기자체발광소자(OLED, organic light-emitting diode), 유기박막트랜지스터(OTFT, organic thin-film transistor) 등의 플렉서블 전자소자에의 응용 및 구현이 가능할 것으로 여겨진다.
도 1은 다공성 폴리아닐린/캄포르술폰산 상대 전극의 제조 방법에 대한 개략도이며,
도 2의 (a)는 기공 형성제가 첨가되지 않은 폴리아닐린/캄포르술폰산 상대 전극의 원자력 현미경 사진이고, (b), (c), (d) 는 과산화벤조일, 아조비스이소부티로니트릴, 중탄산암모늄이 각각 첨가되어 제조된 폴리아닐린/캄포르술폰산 상대 전극의 원자력 현미경 사진이며 (스케일 바: 300 나노미터),
도 3은 기공 형성제의 종류 및 양에 따른 폴리아닐린/캄포르술폰산 상대전극의 비표면적, 기공의 부피 및 평균 크기에 관한 정보를 질소의 흡.탈착 거동을 이용한 브루나우어, 에멧, 텔러법(Brunauer, Emmett, Teller, BET method)에 의해서 측정 및 비교한 도표이며,
도 4는 기공 형성제의 종류 및 양에 따른 폴리아닐린/캄포르술폰산 상대전극의 표면거칠기의 변화를 보여주는 폴리아닐린.캄포르술폰산 상대전극의 원자력 현미경 사진이며 (스케일 바: 250 나노미터),
도 5는 기공 형성제의 종류 및 양에 따른 폴리아닐린/캄포르술폰산 상대전극의 표면거칠기 및 전도도 간의 변화를 나타내는 도표이며,
도 6은 기공 형성제의 종류 및 양에 따른 폴리아닐린/캄포르술폰산 상대전극이 포함된 태양전지의 전기촉매적 활동도의 변화를 순환전류전압법(CV, cyclic voltammetry)의 변화를 통해서 나타내는 도표이며,
도 7은 기공 형성제의 종류 및 양에 따른 폴리아닐린/캄포르술폰산 상대전극이 포함된 태양전지의 전력 변환 효율을 비교한 그래프이며,
도 8은 입사된 광자의 수에 대비한 전자의 변환 효율(IPCE, incident-photon to current conversion efficiency)를 비교한 그래프이다.
단계 (A)에서 사용되는 벌크 상태의 폴리아닐린 분말의 경우, 물과 클로로포름(chloroform)이 1:2의 부피비(volummetric ratio)로 구성된 용매 하에서 중합이 이루어지며, 과산화암모늄에 의한 산화 중합 및 저분자량의 올리고머 및 미반응한 단량체가 분산제로 작용하게 되는 자체 분산 중합 반응에 의해서 제조된 폴리아닐린을 이용하는 것이 바람직하다. 폴리아닐린을 비롯한 전도성 고분자들은 중합 온도가 낮아질수록 분자량이 높아지고, 전도도가 향상되는 것으로 알려져 있으나, 역으로 중합 온도가 낮아질 경우 다분산도가 증가하는 등 분자량의 조절이 어려워지는 문제점이 발생하므로, -30 oC 정도가 권장이 된다. 아닐린 단량체의 도핑제 (dopant)로서 첨가되는 염산의 농도는 물 1리터 (L, liter)에 대하여 1 내지 2 몰(M, molar concentration) 농도인 것이 바람직하나, 이들 범위에 한정되지 않고 상기 범위보다 적거나 많을 수가 있다. 산화 중합을 개시시키는 산화제(oxidant)로서 첨가되는 과산화암모늄의 양은 아닐린 단량체 2 그램(g, gram)에 대하여 2 내지 2.4 그램인 것이 바람직하나, 이들 범위에 한정되지 않고 상기 범위보다 적거나 많을 수가 있다. 중합 단계에서의 교반 시간은 8시간 내지 12시간이 적당하나, 이들 범위에 한정되지 않고, 상기 범위보다 적거나 많을 수 있다.
단계 (B)에서는 암모니아에 의해서 에머랄딘 염 상태의 폴리아닐린의 수소산 이온이 환원되는 도핑 제거 반응이 일어나게 됨으로서 갈색을 띄는 에머랄딘 염기 (emeraldine base) 상태의 폴리아닐린 분말이 얻어지게 된다. 첨가되는 암모니아의 양은 물 1 리터 부피부에 대하여 약 0.5~1.0 몰 농도인 것이 바람직하나, 이들 범위에 한정되지 않고 상기 범위보다 적거나 많을 수가 있다. 도핑 제거를 위하여 사용되는 환원제로는 에머랄딘 염 상태의 폴리아닐린의 수소산 이온을 환원시켜줄 수 있는 염기성 용액이면 응용 가능하며, 특별히 제한되는 것은 아니다.
단계 (C)에서는 도핑 제거 이력이 있는 에머랄딘 염기 상태의 폴리아닐린 분말에 캄포르술폰산이 첨가되어 이차 도핑 처리가 됨으로서 폴리아닐린/캄포르술폰산 복합 구조체가 제조된다. 첨가되는 캄포르술폰산의 양은 에머랄딘 염기 상태의 폴리아닐린 1.0 그램에 대하여 1.20 내지 1.25 그램인 것이 메타-크레졸에 용해시 적정한 점도를 구현하기에 바람직하다. 과량의 캄포르술폰산이 첨가될 경우 이차 도핑제(secondary dopant)로서 작용하지 않고, 용액 내부에 그대로 잔존해 있음으로 인하여 폴리아닐린/캄포르술폰산 구조체와 메타-크레졸 용매 간의 극성 결합력 및 수소 결합력의 세기를 저하시키는 역효과의 원인이 되며, 전도도의 저하를 가져오게 된다. 사용되는 이차 도핑제의 경우 메타-크레졸 분자와 강한 수소 결합 작용이 가능한 캄포르술폰산이 가장 바람직하나, 도데실벤젠술폰산(DBSA, dodecylbenzenesulfonic acid) 등과 같이 분자량이 높은 유기산 역시 이차 도핑제로서 사용될 수 있다. 폴리아닐린 분말과 캄포르술폰산을 도핑시키는 수단으로써 사용될 수 있는 것으로는 막자 사발(mortar)이 적합하다.
단계 (D)에서는 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말에 기공 형성제를 첨가하여 혼합하고, 초음파 분산(sonication dispersion) 처리를 통해서 상기의 기공 형성제가 도입된 폴리아닐린/캄포르술폰산 분자와 메타-크레졸 분자 간의 강한 극성- 및 수소 결합 반응을 유도하게 되며, 이를 통해서 기공 형성제가 도입된 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기 용액이 제조된다. 첨가되는 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말의 양은 메타-크레졸 용매 5.0 그램에 대하여 0.1 내지 0.2 그램인 것이 바람직하나, 이들 범위에 한정되지 않고 상기 범위보다 적거나 많을 수가 있다. 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노구조체 내부에 기공 형성을 유도하기 위해서 사용되는 기공 형성제의 종류에 있어서 과산화벤조일, 아조비스이소부티로니트릴, 과산화암모늄 등과 같이 온도의 증가에 의해서 열분해가 가능하며 이로 인한 기체 발생이 전도성 고분자 내부에 기공 형성을 유도해줄 수 있는 화합물들이어야 한다. 첨가되는 기공 형성제의 종류에 있어서 본 발명에서 사용된 상기의 열분해 화합물들에만 한정되는 것은 아니며, 다른 종류의 라디칼 개시제 및 열분해 화합물들 역시 사용이 가능하다. 최대의 광자수 대비 전자 변환 효율 및 전력 변환 효율을 얻을 수 있는 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노구조체의 적절한 표면 거칠기를 구현하기 위한 기공 형성제의 첨가량은 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노구조체 0.2 그램에 대하여 과산화벤조일 약 0.025 그램, 아조이소부티로니트릴 약 0.050 그램, 중탄산암모늄 약 0.075 그램을 첨가하는 것이 바람직하나, 이들 범위에 한정되지 않고 상기 범위보다 적거나 많을 수가 있다.
단계 (E)에서는 상기의 폴리아닐린/캄포르술폰산 용액을 원심 분리 처리(centrifugation)을 통해서 용해되지 않은 폴리아닐린/캄포르술폰산의 덩어리들을 제거하고, 박막 형성을 위해서 필요한 깨끗산 용액을 획득하게 된다. 제조한 폴리아닐린/캄포르술폰산 용액은 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말의 일부만이 유기 용매에 용해가 되는 것으로 알려져 있으며, 실제로 상기의 폴리아닐린/캄포르술폰산 용액을 그대로 박막 형태로 주형할 경우 높은 표면의 거칠기를 유발함으로서 박막의 표면 저항의 증가 및 전도도의 저하를 초래하게 된다. 이에, 상기의 폴리아닐린/캄포르술폰산 용액을 내부의 불용성 부분들로부터 완전히 분리된 박막 형성이 가능한 용액만을 추출하기 위한 추가적인 과정의 일환으로 본 단계가 필수적으로 요구된다. 원심 분리 과정에서의 속도 및 시간은 13,000 알피엠(rpm, revolution per minute) 하에서 30분 정도를 거치는 것이 권장이 되나, 이들 범위에 한정되지 않고 상기 범위보다 적거나 많을 수가 있다. 원심 분리 이후 얻은 폴리아닐린/캄포르술폰산 용액의 점도는 약 1,000 내지 1,500 센티포아즈(cp, centipoise) 정도일 경우 소자용 박막 형성 용액으로서 적절하나, 폴리아닐린/캄포르술폰산 용액의 농도에 따라서 낮거나 높을 수가 있다.
단계 (F)에서는 일정한 두께로 지지체 위에 도포된 다공성의 폴리아닐린/캄포르술폰산 박막을 얻을 수가 있다. 연료감응형 태양전지용 상대전극의 촉매 물질로 사용되는 박막을 형성하기 위해서 사용되는 지지체로는 유리 형태의 전극이 권장되나, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethyleneterephthalate), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리이미드(PI, polyimide) 등의 휨성이 좋고 내열성을 가진 플라스틱 지지체들 역시 사용이 가능하다. 박막 형성을 위해서 필요한 폴리아닐린/캄포르술폰산의 양은 10 마이크로미터(㎛, micrometer) 두께의 박막을 형성할 경우 약 0.25 마이크로리터(㎕, microliter)가 필요하나, 제조된 폴리아닐린/캄포르술폰산 용액의 점도에 따라서 필요한 용액의 양이 적거나 혹은 많을 수도 있다. 지지체 위에 박막을 도포하기 위한 방법으로는 약 1,000 알피엠의 속도 하에서 10초 간 스핀-코팅(spin-coating)을 하는 방법 및 용액을 지지체 위에 스포이드로 떨어뜨린 후 도포시키는(drop-casting) 방법 등 양쪽 모두의 활용이 가능하나, 지지체 위에 일정한 두께의 폴리아닐린/캄포르술폰산 박막을 도포시키기 위해서는 스핀-코팅 방법이 더욱 바람직하다. 지지체 위에 박막을 형성한 이후에는 메타-크레졸 용매의 완전한 기화 및 폴리아닐린/캄포르술폰산 내부에 포함된 기공 형성제들의 열분해를 위해서 권장되는 온도 및 시간은 약 40 oC 하에서 14시간 정도를 가열하는 것이 권장되나, 위의 범위에 한정되는 것은 아니며, 지지체의 종류 및 가열에 사용되는 반응기의 조건에 따라서 변경이 가능하다. 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노구조체의 표면 거칠기의 조절 및 기공 형성제의 열분해에 의한 기공 형성을 촉진하기 위해서 약 100 oC 하에서 3시간 동안 추가적인 열처리 과정을 거치는 것이 권장되나, 위의 범위에 한정되는 것은 아니며, 제작하고자 하는 전극의 용도 및 성능에 따라서 변경이 가능하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 살명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
이차도핑 처리된 폴리아닐린/캄포르술폰산 0.2 그램에 대하여 과산화벤조일의 양을 0.025 그램으로 혼합하고, 상기의 기공 형성제가 도입된 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말을 메타-크레졸 5.17 그램에 용해하여 초음파 분산 및 원심분리 처리를 통해서 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기 용액을 제조하였다. 이후 제조한 유기 용액을 유리 지지체 위에 스핀-코팅 방법을 이용하여 10 마이크로미터의 두께로 증착한 후 40 oC의 온도 하에서 14시간, 100 oC의 온도 하에서 3시간 동안 열처리한 다음에 요오드 레독스 전해질(I-/I3 - redox electrolyte) 및 설린(surlyn)을 이용하여 90도, 1초의 조건으로 열가압 처리를 거쳐서 연료감응형 태양전지의 조립을 완료하였다. 상기의 제조된 연료감응형 태양전지는 전기전압전류법 시험 결과 산화 피크 및 환원 피크에서 각각 1 제곱 센티미터(cm2)의 면적당 4.99, -3.85 밀리암페어 (mA, milliampere)의 전류밀도를 나타내었으며, 전력 변환 효율 및 광자수 대비 전자 변환 효율에 있어서 각각 6.13%, 66.78%의 성능을 구현하였다.
이차도핑 처리된 폴리아닐린/캄포르술폰산 0.2 그램에 대하여 과산화벤조일의 양을 0.050 그램으로 혼합하고, 상기의 기공 형성제가 도입된 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말을 메타-크레졸 5.17 그램에 용해하여 초음파 분산 및 원심분리 처리를 통해서 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기 용액을 제조하였다. 이후 제조한 유기 용액을 유리 지지체 위에 스핀-코팅 방법을 이용하여 10 마이크로미터의 두께로 증착한 후 40 oC의 온도 하에서 14시간, 100 oC의 온도 하에서 3시간 동안 열처리한 다음에 요오드 레독스 전해질(I-/I3 - redox electrolyte) 및 설린(surlyn)을 이용하여 90도, 1초의 조건으로 열가압 처리를 거쳐서 연료감응형 태양전지의 조립을 완료하였다. 상기의 제조된 연료감응형 태양전지는 전기전압전류법 시험 결과 산화 피크 및 환원 피크에서 각각 1 제곱 센티미터(cm2)의 면적당 5.39, -4.26 밀리암페어 (mA, milliampere)의 전류밀도를 나타내었으며, 전력 변환 효율 및 광자수 대비 전자 변환 효율에 있어서 각각 6.23%, 68.70%의 성능을 구현하였다.
이차도핑 처리된 폴리아닐린/캄포르술폰산 0.2 그램에 대하여 과산화벤조일의 양을 0.075 그램으로 혼합하고, 상기의 기공 형성제가 도입된 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말을 메타-크레졸 5.17 그램에 용해하여 초음파 분산 및 원심분리 처리를 통해서 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기 용액을 제조하였다. 이후 제조한 유기 용액을 유리 지지체 위에 스핀-코팅 방법을 이용하여 10 마이크로미터의 두께로 증착한 후 40 oC의 온도 하에서 14시간, 100 oC의 온도 하에서 3시간 동안 열처리한 다음에 요오드 레독스 전해질(I-/I3 - redox electrolyte) 및 설린(surlyn)을 이용하여 90도, 1초의 조건으로 열가압 처리를 거쳐서 연료감응형 태양전지의 조립을 완료하였다. 상기의 제조된 연료감응형 태양전지는 전기전압전류법 시험 결과 산화 피크 및 환원 피크에서 각각 1 제곱 센티미터(cm2)의 면적당 4.39, -3.32 밀리암페어 (mA, milliampere)의 전류밀도를 나타내었으며, 전력 변환 효율 및 광자수 대비 전자 변환 효율에 있어서 각각 5.53%, 63.25%의 성능을 구현하였다.
이차도핑 처리된 폴리아닐린/캄포르술폰산 0.2 그램에 대하여 과산화벤조일의 양을 0.1 그램으로 혼합하고, 상기의 기공 형성제가 도입된 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말을 메타-크레졸 5.17 그램에 용해하여 초음파 분산 및 원심분리 처리를 통해서 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기 용액을 제조하였다. 이후 제조한 유기 용액을 유리 지지체 위에 스핀-코팅 방법을 이용하여 10 마이크로미터의 두께로 증착한 후 40 oC의 온도 하에서 14시간, 100 oC의 온도 하에서 3시간 동안 열처리한 다음에 요오드 레독스 전해질(I-/I3 - redox electrolyte) 및 설린(surlyn)을 이용하여 90도, 1초의 조건으로 열가압 처리를 거쳐서 연료감응형 태양전지의 조립을 완료하였다. 상기의 제조된 연료감응형 태양전지는 전기전압전류법 시험 결과 산화 피크 및 환원 피크에서 각각 1 제곱 센티미터(cm2)의 면적당 3.89, -3.04 밀리암페어 (mA, milliampere)의 전류밀도를 나타내었으며, 전력 변환 효율 및 광자수 대비 전자 변환 효율에 있어서 각각 5.38%, 62.98%의 성능을 구현하였다.
이차도핑 처리된 폴리아닐린/캄포르술폰산 0.2 그램에 대하여 아조비스이소부티로니트릴의 양을 0.025 그램으로 혼합하고, 상기의 기공 형성제가 도입된 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말을 메타-크레졸 5.17 그램에 용해하여 초음파 분산 및 원심분리 처리를 통해서 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기 용액을 제조하였다. 이후 제조한 유기 용액을 유리 지지체 위에 스핀-코팅 방법을 이용하여 10 마이크로미터의 두께로 증착한 후 40 oC의 온도 하에서 14시간, 100 oC의 온도 하에서 3시간 동안 열처리한 다음에 요오드 레독스 전해질(I-/I3 - redox electrolyte) 및 설린(surlyn)을 이용하여 90도, 1초의 조건으로 열가압 처리를 거쳐서 연료감응형 태양전지의 조립을 완료하였다. 상기의 제조된 연료감응형 태양전지는 전기전압전류법 시험 결과 산화 피크 및 환원 피크에서 각각 1 제곱 센티미터(cm2)의 면적당 2.89, -2.96 밀리암페어 (mA, milliampere)의 전류밀도를 나타내었으며, 전력 변환 효율 및 광자수 대비 전자 변환 효율에 있어서 각각 4.82%, 60.83%의 성능을 구현하였다.
이차도핑 처리된 폴리아닐린/캄포르술폰산 0.2 그램에 대하여 아조비스이소부티로니트릴의 양을 0.05 그램으로 혼합하고, 상기의 기공 형성제가 도입된 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말을 메타-크레졸 5.17 그램에 용해하여 초음파 분산 및 원심분리 처리를 통해서 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기 용액을 제조하였다. 이후 제조한 유기 용액을 유리 지지체 위에 스핀-코팅 방법을 이용하여 10 마이크로미터의 두께로 증착한 후 40 oC의 온도 하에서 14시간, 100 oC의 온도 하에서 3시간 동안 열처리한 다음에 요오드 레독스 전해질(I-/I3 - redox electrolyte) 및 설린(surlyn)을 이용하여 90도, 1초의 조건으로 열가압 처리를 거쳐서 연료감응형 태양전지의 조립을 완료하였다. 상기의 제조된 연료감응형 태양전지는 전기전압전류법 시험 결과 산화 피크 및 환원 피크에서 각각 1 제곱 센티미터(cm2)의 면적당 3.43, -3.45 밀리암페어 (mA, milliampere)의 전류밀도를 나타내었으며, 전력 변환 효율 및 광자수 대비 전자 변환 효율에 있어서 각각 5.24%, 62.49%의 성능을 구현하였다.
이차도핑 처리된 폴리아닐린/캄포르술폰산 0.2 그램에 대하여 아조비스이소부티로니트릴의 양을 0.075 그램으로 혼합하고, 상기의 기공 형성제가 도입된 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말을 메타-크레졸 5.17 그램에 용해하여 초음파 분산 및 원심분리 처리를 통해서 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기 용액을 제조하였다. 이후 제조한 유기 용액을 유리 지지체 위에 스핀-코팅 방법을 이용하여 10 마이크로미터의 두께로 증착한 후 40 oC의 온도 하에서 14시간, 100 oC의 온도 하에서 3시간 동안 열처리한 다음에 요오드 레독스 전해질(I-/I3 - redox electrolyte) 및 설린(surlyn)을 이용하여 90도, 1초의 조건으로 열가압 처리를 거쳐서 연료감응형 태양전지의 조립을 완료하였다. 상기의 제조된 연료감응형 태양전지는 전기전압전류법 시험 결과 산화 피크 및 환원 피크에서 각각 1 제곱 센티미터(cm2)의 면적당 3.16, -3.25 밀리암페어 (mA, milliampere)의 전류밀도를 나타내었으며, 전력 변환 효율 및 광자수 대비 전자 변환 효율에 있어서 각각 5.11%, 62.90%의 성능을 구현하였다.
이차도핑 처리된 폴리아닐린/캄포르술폰산 0.2 그램에 대하여 아조비스이소부티로니트릴의 양을 0.1 그램으로 혼합하고, 상기의 기공 형성제가 도입된 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말을 메타-크레졸 5.17 그램에 용해하여 초음파 분산 및 원심분리 처리를 통해서 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기 용액을 제조하였다. 이후 제조한 유기 용액을 유리 지지체 위에 스핀-코팅 방법을 이용하여 10 마이크로미터의 두께로 증착한 후 40 oC의 온도 하에서 14시간, 100 oC의 온도 하에서 3시간 동안 열처리한 다음에 요오드 레독스 전해질(I-/I3 - redox electrolyte) 및 설린(surlyn)을 이용하여 90도, 1초의 조건으로 열가압 처리를 거쳐서 연료감응형 태양전지의 조립을 완료하였다. 상기의 제조된 연료감응형 태양전지는 전기전압전류법 시험 결과 산화 피크 및 환원 피크에서 각각 1 제곱 센티미터(cm2)의 면적당 2.59, -2.78 밀리암페어 (mA, milliampere)의 전류밀도를 나타내었으며, 전력 변환 효율 및 광자수 대비 전자 변환 효율에 있어서 각각 4.62%, 60.09%의 성능을 구현하였다.
이차도핑 처리된 폴리아닐린/캄포르술폰산 0.2 그램에 대하여 중탄산암모늄의 양을 0.025 그램으로 혼합하고, 상기의 기공 형성제가 도입된 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말을 메타-크레졸 5.17 그램에 용해하여 초음파 분산 및 원심분리 처리를 통해서 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기 용액을 제조하였다. 이후 제조한 유기 용액을 유리 지지체 위에 스핀-코팅 방법을 이용하여 10 마이크로미터의 두께로 증착한 후 40 oC의 온도 하에서 14시간, 100 oC의 온도 하에서 3시간 동안 열처리한 다음에 요오드 레독스 전해질(I-/I3 - redox electrolyte) 및 설린(surlyn)을 이용하여 90도, 1초의 조건으로 열가압 처리를 거쳐서 연료감응형 태양전지의 조립을 완료하였다. 상기의 제조된 연료감응형 태양전지는 전기전압전류법 시험 결과 산화 피크 및 환원 피크에서 각각 1 제곱 센티미터(cm2)의 면적당 2.55, -4.68 밀리암페어 (mA, milliampere)의 전류밀도를 나타내었으며, 전력 변환 효율 및 광자수 대비 전자 변환 효율에 있어서 각각 4.78%, 56.76%의 성능을 구현하였다.
이차도핑 처리된 폴리아닐린/캄포르술폰산 0.2 그램에 대하여 중탄산암모늄의 양을 0.05 그램으로 혼합하고, 상기의 기공 형성제가 도입된 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말을 메타-크레졸 5.17 그램에 용해하여 초음파 분산 및 원심분리 처리를 통해서 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기 용액을 제조하였다. 이후 제조한 유기 용액을 유리 지지체 위에 스핀-코팅 방법을 이용하여 10 마이크로미터의 두께로 증착한 후 40 oC의 온도 하에서 14시간, 100 oC의 온도 하에서 3시간 동안 열처리한 다음에 요오드 레독스 전해질(I-/I3 - redox electrolyte) 및 설린(surlyn)을 이용하여 90도, 1초의 조건으로 열가압 처리를 거쳐서 연료감응형 태양전지의 조립을 완료하였다. 상기의 제조된 연료감응형 태양전지는 전기전압전류법 시험 결과 산화 피크 및 환원 피크에서 각각 1 제곱 센티미터(cm2)의 면적당 2.79, -4.84 밀리암페어 (mA, milliampere)의 전류밀도를 나타내었으며, 전력 변환 효율 및 광자수 대비 전자 변환 효율에 있어서 각각 4.89%, 57.63%의 성능을 구현하였다.
이차도핑 처리된 폴리아닐린/캄포르술폰산 0.2 그램에 대하여 중탄산암모늄의 양을 0.075 그램으로 혼합하고, 상기의 기공 형성제가 도입된 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말을 메타-크레졸 5.17 그램에 용해하여 초음파 분산 및 원심분리 처리를 통해서 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기 용액을 제조하였다. 이후 제조한 유기 용액을 유리 지지체 위에 스핀-코팅 방법을 이용하여 10 마이크로미터의 두께로 증착한 후 40 oC의 온도 하에서 14시간, 100 oC의 온도 하에서 3시간 동안 열처리한 다음에 요오드 레독스 전해질(I-/I3 - redox electrolyte) 및 설린(surlyn)을 이용하여 90도, 1초의 조건으로 열가압 처리를 거쳐서 연료감응형 태양전지의 조립을 완료하였다. 상기의 제조된 연료감응형 태양전지는 전기전압전류법 시험 결과 산화 피크 및 환원 피크에서 각각 1 제곱 센티미터(cm2)의 면적당 3.01, -5.00 밀리암페어 (mA, milliampere)의 전류밀도를 나타내었으며, 전력 변환 효율 및 광자수 대비 전자 변환 효율에 있어서 각각 5.02%, 58.79%의 성능을 구현하였다.
이차도핑 처리된 폴리아닐린/캄포르술폰산 0.2 그램에 대하여 중탄산암모늄의 양을 0.1 그램으로 혼합하고, 상기의 기공 형성제가 도입된 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말을 메타-크레졸 5.17 그램에 용해하여 초음파 분산 및 원심분리 처리를 통해서 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기 용액을 제조하였다. 이후 제조한 유기 용액을 유리 지지체 위에 스핀-코팅 방법을 이용하여 10 마이크로미터의 두께로 증착한 후 40 oC의 온도 하에서 14시간, 100 oC의 온도 하에서 3시간 동안 열처리한 다음에 요오드 레독스 전해질(I-/I3 - redox electrolyte) 및 설린(surlyn)을 이용하여 90도, 1초의 조건으로 열가압 처리를 거쳐서 연료감응형 태양전지의 조립을 완료하였다. 상기의 제조된 연료감응형 태양전지는 전기전압전류법 시험 결과 산화 피크 및 환원 피크에서 각각 1 제곱 센티미터(cm2)의 면적당 2.38, -4.63 밀리암페어 (mA, milliampere)의 전류밀도를 나타내었으며, 전력 변환 효율 및 광자수 대비 전자 변환 효율에 있어서 각각 4.44%, 54.42%의 성능을 구현하였다.
이차도핑 처리된 폴리아닐린/캄포르술폰산 0.2 그램을 상기의 기공 형성제가 도입된 폴리아닐린/캄포르술폰산 분말을 메타-크레졸 5.17 그램에 용해하여 초음파 분산 및 원심분리 처리를 통해서 폴리아닐린/캄포르술폰산 유기 용액을 제조하였다. 이후 제조한 유기 용액을 유리 지지체 위에 스핀-코팅 방법을 이용하여 10 마이크로미터의 두께로 증착한 후 40 oC의 온도 하에서 14시간, 100 oC의 온도 하에서 3시간 동안 열처리한 다음에 요오드 레독스 전해질(I-/I3 - redox electrolyte) 및 설린(surlyn)을 이용하여 90도, 1초의 조건으로 열가압 처리를 거쳐서 연료감응형 태양전지의 조립을 완료하였다. 상기의 제조된 연료감응형 태양전지는 전기전압전류법 시험 결과 산화 피크 및 환원 피크에서 각각 1 제곱 센티미터(cm2)의 면적당 2.44, -2.38 밀리암페어 (mA, milliampere)의 전류밀도를 나타내었으며, 전력 변환 효율 및 광자수 대비 전자 변환 효율에 있어서 각각 4.02%, 53.98%의 성능을 구현하였다.
백금이 도포된 인듐주석산화물 전극을 요오드 레독스 전해질(I-/I3 - redox electrolyte) 및 설린(surlyn)을 이용하여 90도, 1초의 조건으로 열가압 처리를 거쳐서 연료감응형 태양전지의 조립을 완료하였다. 상기의 제조된 연료감응형 태양전지는 전기전압전류법 시험 결과 산화 피크 및 환원 피크에서 각각 1 제곱 센티미터(cm2)의 면적당 -0.76, -2.13 밀리암페어 (mA, milliampere)의 전류밀도를 나타내었으며, 전력 변환 효율 및 광자수 대비 전자 변환 효율에 있어서 각각 6.25%, 68.86%의 성능을 구현하였다.
없음

Claims (4)

  1. 전도성 고분자에 기공 형성제를 첨가하여 유기용액에 분산 및 정제시키는 단계; 및,
    상기 전도성 고분자 용액을 유리 지지체 위에 박막 형태로 도포시키고, 다공성의 전도성 고분자 나노 구조체로 제조하는 단계; 및,
    상기 전도성 고분자 나노구조체를 연료감응형 태양전지용 상대전극으로 조립하고, 기공 형성제의 종류와 양에 따른 전기 전도도, 전기 촉매적 활동도, 광자수 대비 전자 변환 효율, 전력 변환 효율을 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료감응형 태양전지의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 이용하는 전도성 고분자가 폴리(3,4-에틸렌디옥시씨오펜) (PEDOT, poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 폴리(3,4-에틸렌디옥시싸이오펜):폴리(4-스티렌술포네이트) (PEDOT:PSS, poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(4-styrenesulfonate)), 폴리아닐린, 폴리아닐린/캄포르술폰산 (PANI:CSA, polyaniline:camphorsulfonic acid), 폴리아닐린:폴리(4-스티렌술포네이트) (PANI:PSS, polyaniline:poly(4-styrenesulfonate)), 폴리피롤 (PPy, polypyrrole), 폴리싸이오펜(PT, polythiophene)인 것을 특징으로 하는 연료감응형 태양전지의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 이용하는 기공 형성제가 과산화벤조일,(BPO, benzoylperoxide), 아조비스이소부티로니트릴 (AIBN, 2,2'-azobisisobutyronitrile), 아조비스-(2-메틸부티로니트릴) (AMBN, 2,2'-azobis-(2-methylbutyronitrile), 아조비스프로피온아마이드 디하이드로클로리드(2,2'-azobis(propionamidine) dihydrochrolide) 등의 아조화합물 및 중탄산암모늄 (AB, ammonum bicarbonate), 싸이클로덱스트린 (cyclodextrin)인 것을 특징으로 하는 연료감응형 태양전지의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 이용하는 기공 형성제가 과산화벤조일,(BPO, benzoylperoxide), 아조비스이소부티로니트릴 (AIBN, 2,2'-azobisisobutyronitrile), 아조비스-(2-메틸부티로니트릴) (AMBN, 2,2'-azobis-(2-methylbutyronitrile), 아조비스프로피온아마이드 디하이드로클로리드(2,2'-azobis(propionamidine) dihydrochrolide) 등의 아조화합물 및 중탄산암모늄 (AB, ammonum bicarbonate), 싸이클로덱스트린 (cyclodextrin)인 것을 특징으로 하며, 첨가되는 상기의 기공 형성제의 양을 1 마이크로몰(μm, micromol) 내지 100 몰(mol)로 첨가하여 제조되는 나노구조체의 기공 크기가 약 1 에서 1000 나노미터의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 연료감응형 태양전지의 제조 방법.
KR1020110143963A 2011-12-27 2011-12-27 다공성 폴리아닐린/캄포르술폰산 나노 구조체의 제조와 고성능 연료감응형 태양전지에의 응용 KR20130075562A (ko)

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