KR20130083709A - 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 메인전극상에 소정의 간격(G)으로 수직 교차하는 서브전극이 반복적으로 형성되어 있는 제1 그리드 전극 및 상기 서브전극이 메인전극상에서 G/2만큼 좌측 또는 우측으로 이동된 위치에 형성되어 있는 제2 그리드 전극을 포함하며,
상기 제1 그리드 전극과 상기 제2 그리드 전극은 집전전극에 교대로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조를 제공한다.
본 발명에 따르면, 종래 단위 면적당 동일한 개구율(유효면적)을 유지하면서도, 메인전극 및 서브전극을 포함하는 집전전극에 제1 그리드 전극과 교대로 배열되는 제2 그리드 전극을 투명전극상에 형성함으로써 염료로부터 여기된 전자가 최단 경로로 상기 서브전극에 도달함에 따라 집전전극으로 전자 전달이 빠르게 이루어져 광전변환 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조{GRID ELECTRODE STRUCTURE OF DYE-SENSITIZED SOLAR CELL}
본 발명은 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조에 관한 것이다.
염료감응 태양전지(Dye-Sensitized Solar Cell, DSSC)는 스위스 연방 기술원의 마이클 그라첼(Michael Gratzel)이 개발한 태양전지로써, 기존의 실리콘 태양전지에 비해 제조단가가 낮고, 단가 대비 에너지 변화효율이 높으며, 투명성과 구부림이 가능한 셀을 제조할 수 있어 다양한 응용분야에 이용될 수 있는 장점을 가진다.
염료감응 태양전지는 전자-홀 쌍을 생성하는 염료분자와 생성된 전자를 전달하는 반도체층이 포함된 광전극과, 염료분자로 전자를 보충해주는 전해액과, 전해액 용액의 산화환원반응의 촉매 역할을 하는 백금층이 코팅된 상대전극으로 이루어진다. 염료감응 태양전지에 빛이 입사되면 빛을 흡수한 염료가 여기상태(excited state)로 되어 전자를 반도체층의 전도대로 보내고, 전도된 전자는 전극을 따라 외부 회로로 흘러가서 전기에너지를 전달하고, 전기에너지를 전달한 만큼 낮은 에너지 상태가 되어 상대전극으로 이동한다. 염료는 반도체층에 전달한 전자 개수만큼 전해액 용액으로부터 전자를 공급받아 원래의 상태로 돌아가게 되는데, 이때 사용되는 전해액은 산화-환원 반응에 의해 상대전극으로부터 전자를 받아 염료에 전달하는 역할을 한다. 염료감응 태양전지의 음전극 역할을 하는 광전극은 이산화티타늄(TiO2)과 같은 반도체층을 포함하고, 이 표면에 가시광선 영역의 빛을 흡수하여 전자-홀 쌍을 생성하는 염료가 흡착되어 있다. 염료에 전자를 공급하는 전해액은 I-/I3 - 와 같이 산화-환원 종으로 구성되어 있으며, I- 이온의 공급원으로 LiI, NaI, 알칼암모니움 요오드, 이미다졸리움 요오드 등이 사용되고, I3 - 이온은 I2를 용매에 녹여 생성시킨다. 상대전극은 백금 등으로 이루어지고, 이온 산화환원 반응의 촉매로 작용하여 표면에서의 산화 환원 반응을 통하여 전해액 속의 이온에 전자를 제공하는 역할을 한다.
염료감응 태양전지의 광전극 또는 상대전극을 구성하는 투명전극으로는 불소 도핑 주석산화물(fluoride tin oxide, FTO)이 널리 이용되고 있다. 이러한 불소 도평 주석산화물은 금속 물질에 비하여 상대적으로 전기 저항도가 높으므로 투명전극 위에 전자를 집전하는 그리드 전극을 추가로 형성할 수 있다. 또한 그리드 전극을 서로 연결하기 위한 집전전극은 전자를 집적하는 기능외에도 단위셀의 태양전지를 병렬 또는 직렬로 연결하여 태양전지 모듈을 구성하기 위하여 필요하다. 그리드 전극 물질로는 은(Ag)이 이용될 수 있는데, 은이 전해액이 직접 접촉되면 전해액에 의하여 은이 산화되어 그리드 전극 본래의 기능을 상실할 수 있고, 산화반응에 의하여 생성된 부산물이 전해액에 포함되어 발전 효율을 저하시킬 수도 있다. 따라서 그리드 전극을 전해액로부터 보호하기 위하여 금속전극의 표면을 설린(surlyn)과 같은 밀봉 재료로 밀봉하여야 한다.
도 1은 염료감응 태양전지의 그리드 전극을 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 염료감응 태양전지(100)의 광전극 기판과 상대전극 기판에는 각각 집전전극(113, 123)이 형성되어 있고, 집전전극(113, 123)에 복수개의 그리드 전극(113a, 123a)이 연결되어 있다.
도 2는 그리드 전극이 적용된 염료감응 태양전지의 단면(도 1의 A-A' 방향 단면)을 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 광전극 기판(110)과 상대전극 기판(120)이 대향하여 결합되고 밀봉 부재(115)에 의하여 밀봉되어 기판 사이의 공간에 전해액(116)이 채워진다. 광전극 기판(110) 위에는 투명전극(111, FTO)이 형성되고, 투명전극(111) 위에는 반도체 산화물 층(112)이 형성되며, 중간 중간에는 그리드 전극(113a)이 형성되어 있다. 그리드 전극(113a) 상에는 보호층(114)이 형성되어서 전해액과 그리드 전극(113a)이 직접 접촉되는 것이 방지된다. 상대전극 기판(120)의 하부에는 투명전극(121), 백금층(122)이 차례로 적층되고, 상대전극 기판의 투명전극(121)에도 그리드 전극(123a)과 보호층(124)이 형성된다. 외부 전기 회로가 연결되는 경우, 그리드 전극을 포함하는 염료감응 태양전지에서의 전자 전달 경로는 염료로부터 여기된 전자가 순차적으로 반도체층, 투명전극 및 그리드 전극을 통하여 집전전극으로 이동하여 전기를 공급하게 된다.
여기서 상기 염료로부터 여기된 전자는 저항이 그리드 전극보다 상대적으로 큰 투명전극을 통하여 이동함에 따라 그리드 전극으로의 전자 전달이 늦어지게 되므로 전체적으로 염료감응 태양전지의 광전변환 효율이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 염료로부터 여기된 전자가 투명전극상에서 이동하는 경로를 최소화하여 그리드 전극으로 빨리 이동할 수 있는 염료감응 태양전지의 새로운 그리드 전극 구조가 필요하다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 염료로부터 여기된 전자가 그리드 전극에 도달하는 거리를 최소화함과 동시에 그리드 전극에서 집전전극으로의 이동시 저항을 감소시킬 수 있는 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조를 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예인 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조는 메인전극상에 소정의 간격(G)으로 수직 교차하는 서브전극이 반복적으로 형성되어 있는 제1 그리드 전극 및 상기 서브전극이 메인전극상에서 G/2만큼 좌측 또는 우측으로 이동된 위치에 형성되어 있는 제2 그리드 전극을 포함하며, 상기 제1 그리드 전극과 상기 제2 그리드 전극은 집전전극에 교대로 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 서브전극의 길이는 제1 그리드 전극과 제2 그리드 전극간의 길이를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 서브전극의 길이는 메인전극간의 길이를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 메인전극의 폭은 집전전극으로부터 거리가 먼 부분에서 집전전극쪽으로 이동함에 따라 점차적으로 넓어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 일실시예의 일태양에 의하면, 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조는 집전전극과 연결되어 있는 메인전극, 상기 메인전극의 일측에 수직방향으로 소정의 간격(G)을 가지고 반복적으로 형성되어 있는 제1 서브전극, 및 메인전극의 타측에 수직방향으로 제1 서브전극과 G/2만큼의 간격을 가지고 반복적으로 형성되어 있는 제2 서브전극을 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 종래 단위 면적당 동일한 개구율(유효면적)을 유지하면서도, 메인전극 및 서브전극을 포함하는 집전전극에 제1 그리드 전극과 교대로 배열되는 제2 그리드 전극을 투명전극상에 형성함으로써 염료로부터 여기된 전자가 최단 경로로 상기 서브전극에 도달함에 따라 집전전극으로 전자 전달이 빠르게 이루어져 광전변환 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 메인전극의 폭을 서브전극의 폭보다 넓게 형성하여 저항을 감소시킴으로써 서브전극으로 수집된 전자가 상기 메인전극을 통하여 집전전극으로 전자 전달이 빠르게 이루어져 광전변환 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 염료감응 태양전지의 금속 그리드 전극을 도시한 것이다.
도 2는 그리드 전극이 적용된 염료감응 태양전지의 단면을 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 종래 그리드 전극 구조와 본 발명에 따른 그리드 전극 구조와의 개구율을 대비하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 메인전극의 폭이 서브전극의 폭보다 넓게 형성되어 있는 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조의 평면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조의 평면도이다.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
그리드 전극은 광전극 기판 및 상대전극 기판상에 형성된 투명전극 상에 소정의 패턴으로 형성될 수 있다. 여기서 반도체 산화물층에 흡착된 염료분자에 빛이 흡수되면 전자가 여기되며 이후 여기된 전자는 반도체 산화물층 및 투명전극을 통하여 집전전극으로 이동하게 된다. 이때 상기 여기된 전자는 전도성 산화물(ITO 또는 FTO)로 이루어진 투명전극보다 전기 저항이 매우 작은 그리드 전극을 따라 집전전극으로 이동하게 되므로 전자 전달이 빠르게 이루어져 염료감응 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다. 이하 본 발명의 그리드 전극은 외부에 전해액 침투에 의한 부식을 방지할 수 있는 적어도 하나 이상의 보호층이 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 상대전극 기판상에서의 그리드 전극 형성은 광전극 기판상에서 그리드 전극 형성과 대응되므로 생략하도록 한다. 또한 염료감응 태양전지의 반도체 산화물층, 촉매층 및 밀봉부재를 형성하는 방법은 당업자에게 자명한 사항이므로 이하에서는 생략한다.
도 3a 및 도 3b는 종래 그리드 전극 구조와 본 발명에 따른 그리드 전극 구조와의 개구율(유효면적)을 대비하기 위한 도면이다.
도 3a에서 보는 바와 같이, 광전극 단위셀(300)상에는 집전전극(320)과 수직인 방향으로 다수개의 그리드 전극(310) 및 그리드 전극(310)의 사이에는 염료가 흡착되어 있는 반도체 산화물층(330)이 형성되어 있다. 염료감응 태양전지에서 광전 변환효율에 영향을 미치는 기준으로 개구율(유효면적)은 단위면적당 빛이 받은 면적의 비로
개구율 = (단위면적-그리드 전극 전체면적)/단위면적
= 1- (xyN1/AB)으로 정의된다.
여기서 x : 그리드 전극 폭, y : 그리드 전극 길이, N1 : 그리드 전극 개수, A 및 B : 한변의 길이(A=B)이다.
여기서 단위면적(A*B)이 동일하다면 개구율은 그리드 전극면적에 의존하며 그리드 전극 면적이 동일하게 되면 대비되는 염료감응 태양전지의 개구율은 동일하다. 염료감응 태양전지에서 길이(y) 및 폭(x)인 그리드 전극이 N1개일 경우, 그리드 전극 면적은 x * y * N1으로 계산된다. 도 3a에서 6개의 그리드 전극(610)이 집전전극(320)과 연결되어 있으며, 그리드 전극 전체면적은 6xy로 계산된다. 한편 염료로부터 여기된 전자(10)가 그리드 전극(310)보다 상대적으로 저항이 매우 큰 투명전극(381)상을 이동하는 거리는 그리드 전극 사이의 최대 거리는 D1이므로 D1/2이다.
다음으로 본 발명의 그리드 전극 구조를 갖는 도 3b과 상기 도3a의 개구율을 대비하면, 상술하였듯이 형성된 그리드 전극 전체면적의 동일여부를 판단하면 되므로 이에 대하여 설명한다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인전극과 서브전극을 포함하는 그리드 전극을 나타낸 것이다.
도 3b에서 보는 바와 같이, 먼저 광전극 단위셀(300)에 형성되어 있는 그리드 전극 구조는 메인전극(31)상에 소정의 간격(G)으로 수직 교차하는 서브전극(32)이 반복적으로 형성되어 있는 제1 그리드 전극(341) 및 서브전극(34)이 메인전극(33)상에서 G/2만큼 좌측 또는 우측으로 이동된 위치에 형성되어 있는 제2 그리드 전극(342)을 포함한다. 여기서 상기 메인전극(31,33)은 집전전극(320)에 직접연결되어 있으며, 상기 서브전극(32,34)간의 소정의 간격(G)은 상기 메인전극간의 간격보다 더 작도록 반복적으로 메인전극상에 형성함으로써 염료로부터 여기된 전자가 투명전극상에서 이동하는 거리를 최소화할 수 있다. 상기 소정의 간격(G)과 하기 서브전극간의 거리(D2)는 동일하다.
먼저 본 발명의 일실시예로 도 3b을 참조하면, 메인전극(31,33)은 폭(x/2) 및 길이(y)를 갖는 4개가 투명전극상에 형성되며, 서브전극(32,34)은 메인전극(31,33)의 폭(x/2)은 동일하며 및 길이는 메인전극 길이(y)의 y/4를 갖는 32개로 이루어져 있으며, 그리드 전극 전체면적은 메인전극의 면적(x/2 * y * 4)과 서브전극의 면적(x/2 * y * 32)을 합한 결과인 6xy로 계산된다.
상기 계산에 의하여, 도 3a와 도 3b에서 동일한 단위면적(AB)에서 그리드 전극의 전체면적(6xy)이 동일하므로 도 3a와 도 3b에서 염료감응 태양전지의 개구율은 동일함을 알 수 있다.
한편 동일한 거리(A 또는 B)에 배치되는 도 3a의 그리드 전극 수(6개)는 도 3b의 하나의 메인전극(31)에 수직 교차되어 형성되어 있는 서브전극(32)의 수(8개)보다 적으므로, 도 3a에서 서브전극간의 거리(D2)는 도 3a의 그리드 전극간의 거리(D1)보다 작다. 따라서 그리드 전극보다 상대적으로 저항이 매우 큰 투명전극(381)상을 이동하는 전자 이동 거리는 D2/2로 도 3a의 D1/2보다 작으므로 도 3b에서 염료로부터 여기된 전자(10)는 도 3a의 전자보다 더 빠르게 집전전극(320)으로 이동할 수 있다.
전자의 전달이 빠르다는 의미는 염료로부터 여기된 전자가 반도체 산화물층 및 투명전극상을 통과할 때 전자 재결합이 일어날 확률이 감소하는 것으로 해석될 수 있으며 이에 따라 광전변환 효율이 증대될 수 있음을 시사한다.
다음으로 상기 제1 그리드 전극(341)과 제2 그리드 전극(342)은 집전전극(320)에 교대로 연결되며, 제1 그리드 전극(341)의 서브전극(32)간의 거리의 중간 위치의 연장선상에 제2 그리드 전극(342)의 서브전극(34)이 위치함으로써 염료로부터 여기된 전자의 투명전극상의 이동 거리를 최소화할 수 있다. 또한 상기 서브전극(32)의 길이는 메인전극(31)간의 길이와 동일하게 형성함으로써 여기된 전자를 수용할 수 있는 그리드 전극 구조를 최적화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 메인전극의 폭이 서브전극의 폭보다 넓게 형성되어 있는 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조의 평면도이다.
도 4에서 보는 바와 같이, 그리드 전극 구조는 메인전극(31) 및 서브전극(32)의 폭을 조절함으로써 동일한 개구율을 유지할 수 있음으로 메인전극(31)은 서브전극(32)의 폭보다 더 크게 형성될 수 있다.
도 4에서는 메인전극(31,33)은 폭(x) 및 길이(y)를 갖는 3개가 투명전극상에 형성되며, 서브전극(32,34)은 폭(x/3) 및 길이(y/3)를 갖는 27개로 이루어져 있다. 여기서 그리드 전극 전체면적은 메인전극의 면적(x * y * 3)과 서브전극의 면적(x/3 * 3/y * 27)을 합한 결과인 6xy로 계산된다. 상기 계산에 의하여, 도 3a와 도 4에서 동일한 단위면적(AB)에서 그리드 전극의 전체면적(6xy)이 동일하므로 도 3a와 도 4에서 염료감응 태양전지의 개구율은 동일함을 알 수 있다.
한편 동일한 거리(A 또는 B)에 배치되는 도 3a의 그리드 전극 수(6개)는 도 3b의 하나의 메인전극(31)에 수직 교차되어 형성되어 있는 서브전극(32)의 수(9개)보다 적으므로, 도 4에서의 서브전극 간의 거리는 D3로 도 3a의 D1보다 작다. 따라서 염료로부터 여기된 전자(10)는 투명전극상을 이동하는 거리를 더 작게되므로 집전전극으로 더 빠르게 전달될 수 있다.
한편 메인전극(31)의 폭은 서브전극(32)의 폭보다 더 넓게 형성될 수 있다. 메인전극(31)의 기능은 외부 전기회로가 연결되는 경우, 서브전극(32)을 통하여 수집되는 전자들이 모여 집전전극(320)로 전달하기 위한 통로이다. 따라서 메인전극(31)은 서브전극(32)보다 더 긴 길이를 가지고 더 많은 전자들의 통로 역할을 해야되므로 저항을 낮추는 것이 중요하며, 이는 메인전극(31)을 서브전극(32)의 폭보다는 더 넓게 형성함으로서 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 그리드 전극 구조는 메인전극의 수 및 서브전극의 수에 한정하지 않으며, 메인전극상에 반복적으로 배열되는 서브전극의 폭을 최소화할 수 있는 염료감응 태양전지에서 적용되는 공정에 따라 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조의 평면도이다.
도 5에서 보는 바와 같이, 염료감응 태양전지의 메인전극(500)은 도 3b의 그리드 전극 면적과 동일함을 위지하면서(개구율은 동일해야 하므로) 집전전극(320) 방향으로 점점 더 넓은 폭을 갖도록 형성될 수 있다.
이는 서브전극(32)으로부터 수집된 전자들이 상기 메인전극(500)을 따라 집전전극으로 이동하므로, 메인전극(500) 중 집전전극(320)으로부터 거리가 먼 부분은 서브전극(32)으로부터 수집되는 전자가 집전전극(320)의 근접영역보다 상대적으로 적음을 알 수 있다.
즉 메인전극(500) 중 집전전극(320)과 접촉되는 부분은 다수의 서브전극(32)으로부터 수집된 모든 전자들이 모여드는 곳으로 전자밀도가 높아 전자 전달을 외부로 원활히 하기 위하여 저항을 낮추는 것이 중요하며, 이는 메인전극(500)이 집전전극(320)과 접촉되는 부분을 타측보다 더 넓게 형성함으로써 이루어질 수 있다(W2 > W1).
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조의 평면도이다.
도 6에서 보는 바와 같이, 그리드 전극(341)은 메인전극(31,33) 일측에 수직방향으로 소정의 간격(G)을 가지고 반복적으로 형성되어 있는 제1 서브전극(32a, 34a) 및 메인전극(31,33)의 타측에 수직방향으로 상기 제1 서브전극(32a,34a)과 G/2만큼의 간격을 가지고 반복적으로 형성되어 있는 제2 서브전극(32b, 34b)을 포함한다.
도 6을 참조하면, 메인전극(31,33)은 폭(5x/9) 및 길이(y)를 갖는 6개가 투명전극(381)상에 형성되며, 제1 서브전극(32a) 및 제2 서브전극(34a)은 폭(x/3) 및 길이(y/8)를 갖는 64개가 투명전극(381)상에 형성되어, 그리드 전극 전체면적은 메인전극의 면적(5x/9 * y * 6)과 서브전극의 면적(x/3 * y/8 * 64)을 합한 결과인 약 6xy로 계산된다.
상기 계산에 의하여, 도 3a와 도 6에서 동일한 단위면적(AB)에서 그리드 전극의 전체면적(6xy)이 거의 동일하므로 도 3a와 도 6에서 염료감응 태양전지의 개구율은 동일함을 알 수 있다.
상기 제1 서브전극(32a)은 메인전극(31)의 일측 윗방향으로 소정의 간격 G로 반복적으로 형성되며, 제2 서브전극(34a)은 메인전극(31)의 타측 아래방향으로 상기 메인전극과는 G/2의 간격으로 반복적으로 형성됨으로써 메인전극, 제1, 제2 서브전극으로 둘러싸인 공간에 형성되는 반도체산화물층(미도시)이 동일한 형태로 형성될 수 있다. 즉 메인전극(31,33) 사이 및 제1 서브전극(34a) 및 제2 서브전극(32b)로 둘러싸인 형태가 염료감응 태양전지 전체 영역에서 'ㄴ'자 형태로 동일면적의 반도체산화물층과 인접하여 염료로부터 여기된 전자의 수도 확률적으로 동일하므로 여기된 전자가 인접한 그리드 전극(341)을 통하여 원활하게 집전전극(320)으로 이동할 수 있다.
한편 도 7을 참고하면, 도 4와 마찬가지로 그리드 전극의 폭을 조정하여 메인 전극(31,33)이 제1 서브전극 및 제2 서브전극의 폭보다 훨씬 넓도록 디자인 될 수 있으며 이에 대한 상세한 설명은 도 4와 대응되므로 여기에서는 생략한다.
따라서 본 발명에 따른 그리드 전극 구조는 종래 그리드 전극의 전체면적과 동일하게 하여 개구율을 일정하게 유지하면서도, 메인전극과 교차되어 형성되는 다수의 서브전극을 통하여 염료로부터 여기된 전자가 투명전극상에서 이동하는 거리를 최소화함과 동시에 집전전극으로 전자가 잘 전달될 수 있도록 메인전극의 폭을 집전전극으로부터 거리가 먼 부분에서 집전전극쪽으로 이동함에 따라 점차적으로 넓게 하여 저항을 감소시킴으로써 광전변환 효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
31,33,500:메인전극 32,34:서브전극
32a,34a:제1 서브전극 33b,34b:제2 서브전극
300:광전극 단위셀 320:집전전극
330:반도체 산화물층 341:제1 그리드 전극
342:제2 그리드 전극 381:투명전극

Claims (5)

  1. 메인전극상에 소정의 간격(G)으로 수직 교차하는 서브전극이 반복적으로 형성되어 있는 제1 그리드 전극 및
    상기 서브전극이 메인전극상에서 G/2만큼 좌측 또는 우측으로 이동된 위치에 형성되어 있는 제2 그리드 전극을 포함하며,
    상기 제1 그리드 전극과 상기 제2 그리드 전극은 집전전극에 교대로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브전극의 길이는 제1 그리드 전극과 제2 그리드 전극간의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인전극의 폭은 상기 서브전극의 폭보다 더 넓은 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 메인전극의 폭은 집전전극으로부터 거리가 먼 부분에서 집전전극쪽으로 이동함에 따라 점차적으로 넓어지는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조.
  5. 집전전극과 연결되어 있는 메인전극,
    상기 메인전극의 일측에 수직방향으로 소정의 간격(G)을 가지고 반복적으로 형성되어 있는 제1 서브전극, 및
    메인전극의 타측에 수직방향으로 제1 서브전극과 G/2만큼의 간격을 가지고 반복적으로 형성되어 있는 제2 서브전극을 포함하는 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조.



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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103413894A (zh) * 2013-08-06 2013-11-27 浙江大学 一种偏振吸收的透明太阳能电池
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JP2019004135A (ja) * 2017-06-14 2019-01-10 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 太陽電池、太陽電池モジュール及びその製造方法

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