KR20140040321A - 염료감응형 태양전지 - Google Patents

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KR20140040321A
KR20140040321A KR1020120105884A KR20120105884A KR20140040321A KR 20140040321 A KR20140040321 A KR 20140040321A KR 1020120105884 A KR1020120105884 A KR 1020120105884A KR 20120105884 A KR20120105884 A KR 20120105884A KR 20140040321 A KR20140040321 A KR 20140040321A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응형 태양전지는 제 1 투명막 상에 배치되는 제 1 금속기판, 상기 제 1 금속기판 일면 상에 배치되는 제 1 전극, 상기 제 1 금속 기판에 대향하는 제 2 금속 기판, 상기 제 1 전극과 마주보도록 상기 제 2 금속기판의 일면 상에 배치되는 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 개재되는 전해질을 포함하되, 상기 제 1 금속기판은 상기 제 1 투명막의 일부면을 노출시키는 복수 개의 홀들을 포함한다.

Description

염료감응형 태양전지{Dye-sensitized solar cell}
본 발명은 태양전지에 관한 것으로 더욱 상세하게는 염료감응형 태양전지 에 관한 것이다.
염료감응형 태양전지는 저가의 재료 및 공정의 단순화로 인하여 태양에너지 생산에 전망있는 분야로 여겨지고 있다. 염료감응형 태양전지는 가시광선의 파장을 갖는 빛을 받아 전자-홀 쌍을 형성할 수 있는 염료분자, 여기된 전자를 받아들일 수 있는 산화물 반도체, 및 전자와 반응하는 전해질로 구성되어 있다.
염료감응형 태양전지는 ITO(Indium Tin Oxide) 기판 또는 FTO(Fluorine Tin Oxide)와 같은 전도층이 코팅된 폴리머 필름을 사용하여 염료감응형 태양전지에 유연성을 부여하여 그 응용성을 확대하였다. 하지만, ITO 기판 또는 FTO기판은 고가의 재료이기 때문에 염료감응형 태양전지의 제조단가에 큰 부분을 차지한다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 제조단가가 절약된 염료감응형 태양전지에 관한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응형 태양전지는 제 1 투명막 상에 배치되는 제 1 금속기판, 상기 제 1 금속기판 일면 상에 배치되는 제 1 전극, 상기 제 1 금속 기판에 대향하는 제 2 금속 기판, 상기 제 1 전극과 마주보도록 상기 제 2 금속기판의 일면 상에 배치되는 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 개재되는 전해질을 포함하되, 상기 제 1 금속기판은 상기 제 1 투명막의 일부면을 노출시키는 복수 개의 홀들을 포함한다.
상기 제 1 전극은 금속 산화물 입자들과 상기 금속 산화물 입자들에 둘러쌓인 염료 입자들을 포함할 수 있다.
상기 제 2 금속기판의 타면 상에 배치되는 제 2 투명막을 더 포함하고, 상기 제 2 금속기판은 상기 제 2 투명막의 일부면을 노출시키는 복수 개의 홀들을 포함할 수 있다.
상기 제 2 전극은 상기 제 2 금속기판의 홀들을 노출시킬 수 있다.
상기 제 2 전극은 금속 산화물 입자들과 상기 금속 산화물 입자들에 둘러쌓인 염료입자들을 포함할 수 있다.
상기 제 2 금속기판의 타면 상에 배치되는 제 2 투명막을 더 포함하고, 상기 제 2 금속기판은 상기 제 2 투명막의 일부면을 노출시키는 복수 개의 홀들을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극은 상기 제 1 금속기판의 홀들을 노출시킬 수 있다.
상기 제 1 투명막은 유리재질로 이루어진 막 또는 고분자 물질로 이루어진 막일 수 있다.
상기 제 2 금속기판은 평평한(flat)한 기판일 수 있다.
상기 복수개의 홀들은 상기 제 1 금속기판의 중심부에 포함될 수 있다.
상기 제 1 금속기판 및 상기 제 2 금속기판은 금속 호일로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속기판 및 상기 제 2 금속기판은 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 은(Ag), 구리(Cu), 텅스텐(W), 철(Fe) 이들 중 적어도 어느 하나의 원소를 포함하는 합금, 또는 스테인레스 스틸(stainless steel)로 이루어질 수 있다.
상기 전해질은 상기 제 1 금속기판의 복수 개의 상기 홀들을 채울 수 있다.
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이의 양 옆에 배치되는 실링기둥들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응형 태양전지에서 기판을 유연한 불투명의 금속기판으로 사용하고, 상기 금속기판에 복수개의 홀들을 형성하여 외부의 빛이 상기 홀들을 통하여 염료입자들에 도달할 수 있다. 이에 따라, ITO와 FTO와 같은 고가의 투명전극 기판을 사용하지 않고 저가의 금속기판을 사용하여 염료감응형 태양전지를 구현할 수 있고, 염료감응형 태양전지의 제조단가를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응형 태양전지를 나타낸 단면도이다.
도 2a는 도 1에서 A'를 확대한 도면이다.
도 2b는 도 1에서 금속기판의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응형 태양전지에서 도 1의 변형 예를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응형 태양전지를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응형 태양전지에서 도 4의 변형 예를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응형 태양전지를 나타낸 단면도이다. 도 2a는 도 1에서 A'를 확대한 도면이다. 도 2b는 도 1에서 금속기판의 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응형 태양전지에서 도 1의 변형 예를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 염료감응형 태양전지(100)는 제 1 투명막(11) 및 제 2 투명막(21)을 포함한다. 상기 제 1 투명막(11)의 일면에 제 1 금속기판(13)이 배치되어 있고, 상기 제 2 투명막(21)의 일면에 제 2 금속기판(23)이 배치되어 있다. 상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23)은 서로 마주보며 배치되어 있다.
상기 제 1 투명막(11) 및 상기 제 2 투명막(21)은 전도성이 없는 투명한 막일 수 있다. 바람직하게, 상기 제 1 투명막(11) 및 상기 제 2 투명막(21)은 유리재질로 이루어진 막 또는 고분자 물질로 이루어진 막일 수 있다. 상기 제 1 투명막(11) 및 상기 제 2 투명막(21)은 단단(hard)하거나 유연한(flexible)한 막일 수 있다. 상기 제 1 투명막(11)으로 외부의 빛이 입사될 수 있다.
상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23)은 불투명한 금속물질로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23)은 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 은(Ag), 구리(Cu), 텅스텐(W), 철(Fe) 또는 이들 중 적어도 어느 하나의 원소를 포함하는 합금으로 이루어질 수 있다. 더불어 상기 제 1 금속기판(13) 및 상기 제 2 금속기판(23)은 스테인레스 스틸(Stainless steel) 기판일 수 있다. 상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23)은 바람직하게 금속 호일일 수 있다. 상기 제 1 금속기판(13) 및 상기 제 2 금속기판(23)의 두께는 약 수 마이크로 미터 내지 수 밀리미터일 수 있다.
상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23)은 복수의 홀들(15)(holes)을 포함할 수 있다. 상기 홀들(15)에 의하여 상기 제 1 투명막(11)과 상기 제 2 투명막(21)의 상면 일부분이 노출될 수 있다. 상기 홀들(15)은 포토 에칭법(Photochemical Machining; PCM)으로 상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23) 상에 형성될 수 있다. 상세하게, 상기 제 1 금속기판(13) 및 상기 제 2 금속기판(23)은 금속막(미도시)의 양면에 포토레지스트 패턴을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴에 노출된 상기 금속막의 양면에 1차 화학적인 식각을 수행하고, 이어서 상기 금속막의 일면에만 2차 화학적인 식각을 수행하여 형성될 수 있다. 이후, 상기 포토레지스트 패턴을 제거하면 상기 홀들(15)이 포함된 상기 제 1 금속기판(13) 및 상기 제 2 금속기판(23)이 형성될 수 있다. 상세하게, 도 2b와 같이 상기 홀들(15)은 상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23)의 중심부에 배치되도록 형성될 수 있다. 상기 홀들(15)의 지름(diameter)은 약 수 나노미터 내지 수백 마이크로 미터 일 수 있다. 상기 홀들(15)은 원형, 사각형, 다각형 또는 다양한 형태를 가질 수 있다. 상기 홀들(15)은 외부에서 빛이 들어오는 경로(path)일 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23)의 가장자리 사이에 실링기둥(29)이 개재될 수 있다. 상기 실링기둥(29)은 상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23)을 접합시킬 수 있다. 상세하게, 도 2b를 참조하면, 상기 실링기둥(29)은 홀들(15)이 형성되지 않은 상기 제 1 금속기판(13) 및 상기 제 2 금속기판(23)의 가장자리부에 개재될 수 있다. 다시 도 1을 참조하면, 상기 실링기둥(29)은 상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23) 사이의 공간을 제공할 수 있다. 상기 실링기둥(29)은 고분자 물질 또는 절연물질로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속기판(13) 상에 반도체 전극(17)이 형성될 수 있다. 도 2a를 참조하면, 상기 반도체 전극(17)은 금속 산화물 입자들(17a)과 염료 입자들(17b)을 포함할 수 있다. 상기 염료 입자들(17b)은 상기 금속 산화물 입자들(17a)의 표면에 둘러쌓여 흡착되어 있을 수 있다. 상기 금속 산화물 입자들(17a)은 나노 크기의 다양한 모양을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 산화물 입자들(17a)은 나노튜브(nanotube), 나노막대(nano rod), 나노혼(nanohorn), 나노스피어(nanosphere), 나노파이버(nanofiber), 나노링(nanoring), 또는 나노벨트(nanobelt)의 모양을 가질 수 있다. 상기 금속 산화물 입자들(17a)은 예를 들어, 이산화티탄(TiO2), 이산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 산화텅스텐(WO3), 산화 텅스텐(WO3), 산화니오븀(Nb2O5), 산화 티탄 스트론튬(TiSrO3) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 염료 입자들(17b)은 빛 에너지를 받으면 전자-정공 쌍(electro-hole pair)이 형성되는 물질로 사용될 수 있다. 상기 염료 입자들(17b)은 예를 들어, 루테늄 착물, 로다민 B, 로즈벤갈, 에오신, 에리스로신 등의 크산티계 염료, 퀴노시아닌, 크립토시아닌 등의 시아닌계염료, 페노사프라닌, 카르비블루, 티오신, 메틸렌블루 등의 염기성 염료, 프로로필, 아연 포르피린, 마그네슘 포르피린 등의 포르피린계 화합물, 기판 아노 염료, 프탈로시아닌 화합물, 루테늄 트리스비피리딜 등의 착화합물, 안트라퀴논계 염료, 다환퀴논계 염료 등일 수 있으며, 이들을 단독 또는 두 가지 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 반도체 전극(17)은 상기 염료 입자들(17b)이 포함된 금속 산화물 페이스트(paste)를 상기 제 1 금속기판(13) 상에 도포한 후 어닐링(annealing) 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 반도체 전극(17)은 상기 홀들(15) 사이의 일부분에 배치될 수 있다.
다시 도 1를 참조하면, 상기 제 2 금속기판(23) 상에 상대전극(27)이 형성될 수 있다. 상기 상대전극(27)은 상기 반도체 전극(17)과 대향되도록 배치될 수 있다. 상기 상대전극(27)은 상기 홀들(15)에 의해 노출된 상기 제 2 투명막(21)의 상면을 노출시킬 수 있다. 상기 상대전극(27)은 백금(Pt), 은(Ag), 금(Au) 등의 촉매작용이 우수한 금속물질로 이루어질 수 있다. 상기 상대전극(27)은 스퍼터링 공정(Sputtering process)을 수행하여 형성될 수 있다.
도 1과 다른 변형 예로 도 3을 참조하면, 염료감응형 태양전지(200)에서 상대전극(27)은 제 1 금속기판(13) 상에 형성될 수 있고, 반도체 전극(17)은 제 2 금속기판(23) 상에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 상대전극(27)은 상기 홀들(15)에 의해 노출된 제 1 투명막(11)의 상면을 노출시킬 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23) 사이의 공간에 전해질(32)이 채워질 수 있다. 상기 전해질(32)은 이미다졸계 화합물 및 요오드(예를 들면, 요오드계 산화-환원 전해질(32)(I/I3))를 포함할 수 있다. 상기 전해질(32)은 상기 제 1 금속기판(13)에 형성된 홀들(15) 및 상기 제 2 금속기판(23)에 형성된 상기 홀들(15) 사이를 채울 수 있다. 도면에서와 같이 상기 반도체 전극(17)은 상기 제 1 금속기판(13)에 형성된 홀들(15)을 막고 있는 것처럼 보일 수 있으나, 상기 반도체 전극(17)은 도 2a와 같이 나노크기의 금속 산화물 입자들(17a)로 구성되어 있기 때문에 상기 전해질(32)이 상기 금속 산화물 입자들(17a) 사이로 유동적으로 움직일 수 있다.
상기 염료감응형 태양전지들(100)의 동작원리는 빛이 상기 제 1 투명막(11)을 관통하여 상기 제 1 금속기판(13)에 형성된 상기 홀들(15)을 통해 상기 반도체 전극(17)에 도달하게 되며 상기 반도체 전극(17)에 있는 상기 염료 입자들(17b)이 상기 빛에 의해 여기되면서 전자-정공쌍을 생성한다. 상기 전자는 상기 금속 산화물 입자들(17a)의 전도대로 주입되며 상기 금속 산화물 입자들(17a)의 계면을 통하여 상기 제 1 금속기판(13)으로 전달되어 전류를 발생하게 된다. 상기 제 1 금속기판(13)으로 전달된 상기 전자는 상기 제 2 금속기판(23)으로 이동하게 되며 상기 전해질(32)을 통하여 상기 염료 입자들(17b)에 의해 생성된 정공과 결합되어 환원된다.
제조단가의 큰 비중을 차지하는 ITO와 같은 투명 전극막 또는 투명 고분자 필름 없이 상기 제 1 금속기판(13)에 홀들(15)을 형성하여 빛을 투과시킬 수 있게 염료감응형 태양전지를 구현할 수 있다. 이에 따라, 태양전지의 제조단가를 줄일 수 있으며, 상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23)이 금속호일로 형성되는 경우 가벼운 염료감응형 태양전지를 구현할 수 있다. 게다가, 상기 제 1 금속기판(13)에 포함된 홀들(13)을 투과된 상기 빛이 상기 제 2 금속기판들(13, 23)에 포함된 홀들(15)을 통하여 상기 빛이 통과될 수 있기 때문에 반투명한 염료감응형 태양전지를 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응형 태양전지를 나타낸 단면도이다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응형 태양전지에서 도 4의 변형 예를 나타낸 단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 다른 실시예에서, 일 실시예와 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하며, 해당 구성 요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 염료감응형 태양전지(300)에 따르면, 제 1 투명막(11)의 일면에 제 1 금속기판(13)이 배치될 수 있고, 상기 제 1 금속기판(13)은 제 2 금속기판(23)과 서로 마주보며 배치될 수 있다.
상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23)을 불투명한 금속물질로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23)은 금속기판(23)은 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 은(Ag), 구리(Cu), 텅스텐(W), 철(Fe) 또는 이들 중 적어도 어느 하나의 원소를 포함하는 합금으로 이루어질 수 있다. 더불어 상기 제 1 금속기판(13) 및 상기 제 2 금속기판(23)은 스테인레스 스틸(Stainless steel) 기판일 수 있다. 바람직하게, 상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23)은 금속 호일일 수 있다. 상기 제 1 금속기판(13)은 복수의 홀들(15)(holes)을 포함할 수 있다. 상기 홀들(15)에 의하여 상기 제 1 투명막(11)의 상면 일부분이 노출될 수 있다. 이와 달리 상기 제 2 금속기판(23)은 상기 홀들(15)을 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 금속기판(23)은 평평한(flat)한 기판일 수 있다. 이에 따라, 상기 염료감응형 태양전지(300)는 상기 염료감응형 태양전지들(100, 200)과 다르게 불투명한 태양전지일 수 있다.
상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23)의 가장자리 사이에 실링기둥(29)이 개재될 수 있다. 상기 실링기둥(29)은 상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23)을 접합시킬 수 있으며, 상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23) 사이의 공간을 제공하며 형성할 수 있다.
상기 제 1 금속기판(13) 상에 반도체 전극(17)이 형성될 수 있고, 상기 제 2 금속기판(23) 상에 상대전극(27)이 형성되어 상기 반도체 전극(17)과 상기 상대전극(27)은 서로 마주보며 이격되어 배치될 수 있다.
도 4와 다른 변형 예로 도 5를 참조하면, 제 1 금속기판(13) 상에 상대전극(27)이 형성될 수 있고, 제 2 금속기판(23) 상에 반도체 전극(17)이 형성될 수 있다. 상기 상대전극(27)은 홀들(15)이 노출되도록 상기 제 1 금속기판(13) 상에 형성될 수 있다. 이에 따라 제 1 투명막(11)으로 입사된 빛이 홀들(15)을 통하여 관통하여 상기 반도체 전극(17)에 도달할 수 있다. 제 2 금속기판(23)은 홀들(15)을 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 염료감응형 태양전지(400)는 불투명한 태양전지일 수 있다.
다시 도4를 참조하면, 상기 제 1 금속기판(13)과 상기 제 2 금속기판(23) 사이의 공간에 전해질(32)이 채워질 수 있다. 상기 전해질(32)은 상기 홀들(15) 사이를 채울 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
11: 제 1 투명막
13: 금속기판
15: 홀들
17: 반도체 전극
17a: 금속 산화물 입자들
17b: 염료 입자들
21: 제 2 투명막
23: 제 2 금속기판
27: 상대전극
29: 실링기둥
32: 전해질

Claims (14)

  1. 제 1 투명막 상에 배치되는 제 1 금속기판;
    상기 제 1 금속기판 일면 상에 배치되는 제 1 전극;
    상기 제 1 금속 기판에 대향하는 제 2 금속 기판;
    상기 제 1 전극과 마주보도록 상기 제 2 금속기판의 일면 상에 배치되는 제 2 전극; 및
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 개재되는 전해질을 포함하되,
    상기 제 1 금속기판은 상기 제 1 투명막의 일부면을 노출시키는 복수 개의 홀들을 포함하는 염료감응형 태양전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 금속 산화물 입자들과 상기 금속 산화물 입자들에 둘러쌓인 염료 입자들을 포함하는 염료감응형 태양전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 금속기판의 타면 상에 배치되는 제 2 투명막을 더 포함하고,
    상기 제 2 금속기판은 상기 제 2 투명막의 일부면을 노출시키는 복수 개의 홀들을 포함하는 염료감응형 태양전지.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 전극은 상기 제 2 금속기판의 홀들을 노출시키는 염료감응형 태양전지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전극은 금속 산화물 입자들과 상기 금속 산화물 입자들에 둘러쌓인 염료 입자들을 포함하는 염료감응형 태양전지.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 금속기판의 타면 상에 배치되는 제 2 투명막을 더 포함하고,
    상기 제 2 금속기판은 상기 제 2 투명막의 일부면을 노출시키는 복수 개의 홀들을 포함하는 염료감응형 태양전지.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 상기 제 1 금속기판의 홀들을 노출시키는 염료감응형 태양전지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 투명막은 유리재질로 이루어진 막 또는 고분자 물질로 이루어진 막인 염료감응형 태양전지.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 금속기판은 평평한(flat)한 기판인 염료감응형 태양전지
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 홀들은 상기 제 1 금속기판의 중심부에 포함되는 염료감응형 태양전지.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금속기판 및 상기 제 2 금속기판은 금속 호일로 이루어진 염료감응형 태양전지.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금속기판 및 상기 제 2 금속기판은 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 은(Ag), 구리(Cu), 텅스텐(W), 철(Fe) 이들 중 적어도 어느 하나의 원소를 포함하는 합금, 또는 스테인레스 스틸(stainless steel)로 이루어진 염료감응형 태양전지.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 전해질은 상기 제 1 금속기판의 복수 개의 상기 홀들을 채우는 염료감응형 태양전지.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이의 양 옆에 배치되는 실리기둥들을 더 포함하는 염료감응형 태양전지.
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