KR20140096409A - Photovoltaic cell comprising nano-particle layer and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광감응성 구조 및 작용기를 포함한 나노입자를 배열하여 다수의 나노입자로 구성되는 나노입자층을 형성함으로써 접촉면을 최대화한 태양전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a solar cell having a nanoparticle layer composed of a plurality of nanoparticles by arranging nanoparticles containing a photosensitive structure and a functional group to maximize a contact surface, and a method for manufacturing the same.
나노기술은 물질을 분자와 원자 단위에서 규명하고 제어하는 기술로서, 원자와 분자들을 적절히 결합시킴으로써 기존 물질의 변형과 개조 그리고 신물질의 창조를 가능하게 하는 기술을 말하며, 최근 차세대 산업 및 경제 발전의 핵심적 기반 기술로 인식되고 있다.Nanotechnology is a technology that identifies and controls materials at both molecular and atomic levels. It is a technology that enables modification and modification of existing materials and creation of new materials by properly combining atoms and molecules. Based technology.
나노재료는 일반적으로 수 나노미터에서 수 마이크로 정도 크기의 기능을 가지는 소재로서, 덩어리 고체상태에서는 볼 수 없는 새로운 전자적, 자기적, 광학적, 전기적인 성질들을 나타낸다. 이러한 성질 때문에 금속, 금속 산화물, 무기 재료를 이용한 나노재료의 제조에 관한 연구가 지속적으로 행하여져 왔으며, 그 결과 나노미터 크기의 금속, 무기계 반도체 나노입자 및 유기 고분자 나노재료를 제조하는 기술은 잘 정립되어 산업적 응용이 활발히 연구되고 있다.Nanomaterials are materials that usually have sizes ranging from a few nanometers to a few micrometers and exhibit new electronic, magnetic, optical, and electrical properties that are not visible in the bulk solid state. Due to these properties, studies on the production of nanomaterials using metals, metal oxides, and inorganic materials have been continuously conducted. As a result, the technology for manufacturing nanometer-sized metals, inorganic semiconductor nanoparticles and organic polymer nanomaterials has been well established Industrial applications are actively researched.
나노 단위로 입자 크기를 조절할 경우 표면적 증가로 인해 물질의 성능이 크게 증가한다. 자세히는 고체 결정의 크기가 수 나노 미터의 영역이 될 경우, 그 크기는 결정의 화학적 및 물리적 성질을 좌우하는 변수가 될 수 있다. 이와 같은 나노기술 연구는 현재 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 수 나노 미터의 크기를 갖는 나노입자는 독특한 거동을 나타내며, 고효율 발광 소자를 창출하기 위한 반도체 구조, 생체 내 분자의 발광 표지 등에 활용될 수 있는 것으로 알려져 있다.Control of particle size in nanometer increments significantly increases material performance due to increased surface area. More specifically, when the size of a solid crystal is in the region of a few nanometers, its size can be a parameter that determines the chemical and physical properties of the crystal. Such nanotechnology research is now being actively conducted worldwide. Nanoparticles having a size of several nanometers exhibit a unique behavior, and it is known that they can be utilized for a semiconductor structure for creating a high-efficiency light emitting device and an emission mark of a molecule in a living body.
나노입자의 제조공정으로는 용매 내에 유화제 또는 모노머의 유도체를 도입하여 나노입자의 크기를 조절하는 방법이 많이 시도되고 있다. 자세하게는, 나노입자 성장에 있어 용매상의 안정제가 나노입자의 표면에 배위하여 성장을 조절함으로써, 사용되는 모노머의 농도, 유기용매의 종류, 합성 온도, 시간 등을 조절함으로써 다양한 크기의 나노입자를 합성할 수 있다.As a manufacturing process of nanoparticles, methods of controlling the size of nanoparticles by introducing an emulsifier or a derivative of a monomer into a solvent have been widely tried. In detail, by controlling the growth of the solvent phase stabilizer in the growth of the nanoparticles on the surface of the nanoparticles, the nanoparticles of various sizes can be synthesized by controlling the concentration of the monomer used, the type of the organic solvent, can do.
대한민국 특허 등록 제1012565호에는 정공을 하부 전극에 전달하기 위한 제1나노와이어층; 상기 제1나노와이어층 상에 형성되고, 태양광의 입사에 의해 전자-정공 쌍을 형성하기 위한 나노입자층; 및 상기 나노입자층 상에 형성되고, 상기 나노입자층에서 형성된 정공을 상부 전극에 전달하기 위한 제2나노와이어층을 포함하는 태양전지가 개시되어 있다. 이 특허에서는 나노입자층 및 나노와이어층을 개시하나, 상기 층들은 무기물 나노입자로 구성된다.Korean Patent Registration No. 1012565 discloses a first nanowire layer for transferring holes to a lower electrode; A nanoparticle layer formed on the first nanowire layer to form electron-hole pairs by the incidence of sunlight; And a second nanowire layer formed on the nanoparticle layer and configured to transfer holes formed in the nanoparticle layer to an upper electrode. This patent discloses nanoparticle layers and nanowire layers, which are composed of inorganic nanoparticles.
대한민국 특허 공개 제2009-65175호에는 상호 대향하는 반도체 전극 및 대향 전극과, 이들 사이에 개재된 전해질 용액을 포함하고, 상기 반도체 전극은 전도성 기판; 상기 전도성 기판 위에 형성된 나노 로드-나노 입자 복합체; 및 상기 나노 입자의 표면에 흡착되어 있는 염료를 포함하는 염료감응 태양전지가 개시되어 있다. 이 특허에서도 나노로드와 나노입자를 개시하나, 상기 나노입자는 무기물 나노입자로 구성된다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-65175 discloses a semiconductor device comprising a semiconductor electrode and an opposite electrode which are opposed to each other and an electrolyte solution interposed therebetween, the semiconductor electrode comprising: a conductive substrate; A nanorod-nanoparticle complex formed on the conductive substrate; And a dye adsorbed on the surface of the nanoparticles. This patent also discloses nanorods and nanoparticles, but the nanoparticles consist of inorganic nanoparticles.
대한민국 특허 등록 제1036453호에는 반도체 물질로 이루어진 반도체층; 및 상기 반도체층의 상방으로 길게 뻗은 형상으로 형성되며 진성 반도체 물질로 이루어진 코어-나노선과, 상기 코어-나노선의 외부를 감싸도록 형성되며 반도체 물질로 이루어진 셀-나노선으로 이루어진 반도체 구조물을 구비한 광기전력층을 포함하며, 상기 반도체층을 이루는 반도체 물질은 n-형이고, 상기 셀-나노선을 이루는 반도체 물질은 p-형이거나, 상기 반도체층을 이루는 반도체 물질은 p-형이고, 상기 셀-나노선을 이루는 반도체 물질은 n-형인 것을 특징으로 하는 태양전지가 개시되어 있다. 이 특허에서도 나노선과 나노입자를 개시하나, 상기 나노입자는 무기물 나노입자로 구성된다.Korean Patent No. 1036453 discloses a semiconductor layer made of a semiconductor material; And a semiconductor structure formed of a semiconductor nanowire including a core-nanowire formed of an intrinsic semiconductor material and formed in a shape extending upward above the semiconductor layer and a cell-nanowire formed to surround an outer portion of the core- Wherein the semiconductor material forming the semiconductor layer is a p-type, and the semiconductor material forming the semiconductor layer is a p-type, wherein the semiconductor material forming the semiconductor layer is n- And the semiconductor material constituting the nanowire is n-type. This patent also discloses nanowires and nanoparticles, but the nanoparticles consist of inorganic nanoparticles.
상술한 바와 같이, 나노입자, 나노로드 및/또는 나노와이어를 포함하는 나노층을 개시하는 선행기술들은 존재하나, 선행기술들의 나노입자는 무기물 나노입자로 구성된다.
As described above, there are prior art disclosing nanolayers comprising nanoparticles, nanorods and / or nanowires, but the nanoparticles of the prior art are composed of inorganic nanoparticles.
본 발명은 종래 태양전지의 효율을 증가시키기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 기판 및 전극 상부에 광감응성 구조 및 작용기를 포함하는 p-형의 유기물질로 제조된 나노입자를 배열하여 복수의 나노입자로 구성되는 나노입자층을 형성함으로써 접촉면을 최대화한 태양전지 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
The present invention relates to a method for increasing efficiency of a conventional solar cell, and an object of the present invention is to arrange nanoparticles made of a p-type organic material including a photosensitive structure and a functional group on a substrate and electrodes, And a method for manufacturing the same.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, p-형 유기물질을 포함하는 다수의 나노입자가 배열되어 형성된 나노입자층을 포함하는 태양전지를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a solar cell comprising a nanoparticle layer formed by arranging a plurality of nanoparticles including a p-type organic material.
본 발명에서 상기 p-형 유기물질은 광감응성 구조 및 작용기를 포함하는 전도성 고분자로서, p-페닐렌비닐렌, 플루오렌, 카르바졸, 티오펜, 폴리(아릴렌에티닐렌), 트리아릴아민, 페노티아진, 플루오레논, 포르피린, 및 이들의 유도체 중에서 선택되는 1종 이상의 반복단위를 포함하는 전도성 고분자일 수 있으며, 상기 반복단위가 알킬, 알콕시, 카르복실, 술폰기, 및 알킬렌옥시 중에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있다.In the present invention, the p-type organic material is a conductive polymer containing a photosensitive structure and a functional group. The conductive polymer may include p-phenylenevinylene, fluorene, carbazole, thiophene, poly (aryleneethynylene) , Phenothiazine, fluorenone, porphyrin, and derivatives thereof, and the repeating unit may be a repeating unit selected from the group consisting of alkyl, alkoxy, carboxyl, sulfone, and alkyleneoxy And may be substituted with one or more substituents selected.
본 발명에서 상기 나노입자의 크기는 10 내지 100 ㎚일 수 있고, 상기 나노입자의 다분산 지수(PDI)는 1 내지 10일 수 있다.In the present invention, the size of the nanoparticles may be 10 to 100 nm, and the polydispersity index (PDI) of the nanoparticles may be 1 to 10.
본 발명에서 상기 나노입자층은 2층 이상의 복수 층으로 구성될 수 있다.In the present invention, the nanoparticle layer may be composed of two or more layers.
본 발명에서 상기 나노입자층 상부에 n-형 물질을 포함하는 전자 전달층이 형성되어 p-n 접합이 이루어질 수 있으며, 상기 n-형 물질은 나노입자층의 공극 사이에도 채워질 수 있다.In the present invention, an electron transport layer containing an n-type material may be formed on the nanoparticle layer to form a p-n junction, and the n-type material may be filled between the pores of the nanoparticle layer.
본 발명에서 상기 n-형 물질은 풀러렌(C60), 풀러렌(C70), 6,6-페닐-C61-부티르산 메틸 에스터, 및 6,6-페닐-C71-부티르산 메틸 에스터 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.In the present invention, the n-type material may be one selected from the group consisting of fullerene (C 60 ), fullerene (C 70 ), 6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester and 6,6- Or more.
본 발명에서 상기 나노입자층 하부에 정공 전달층이 형성될 수 있는데, 상기 정공 전달층은 폴리(3-알킬티오펜), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)폴리(스티렌술포네이트), 및 폴리아닐린 중에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.In the present invention, a hole transporting layer may be formed under the nanoparticle layer, and the hole transporting layer may be formed of poly (3-alkylthiophene), poly (3,4-ethylenedioxythiophene) Polyaniline, and polyaniline.
본 발명에서 상기 정공 전달층 하부에 제1전극이 형성될 수 있으며, 또한 상기 전자 전달층 상부에 제2전극이 형성될 수 있다.In the present invention, a first electrode may be formed under the hole transport layer, and a second electrode may be formed on the electron transport layer.
또한, 본 발명은 p-형 유기물질을 포함하는 다수의 나노입자를 함유하는 용액을 도포하여 나노입자층을 형성하는 단계를 포함하는 태양전지의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing a solar cell comprising applying a solution containing a plurality of nanoparticles containing a p-type organic material to form a nanoparticle layer.
본 발명에 따른 태양전지 제조방법은 제1전극 상부에 정공 전달층을 형성하는 단계; 상기 정공 전달층 상부에 상기 나노입자층을 형성하는 단계; 상기 나노입자층 상부에 n-형 물질을 포함하는 용액을 함침하여 전자 전달층을 형성하는 단계; 및 상기 전자 전달층 상부에 제2전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a solar cell according to the present invention includes the steps of: forming a hole transport layer on a first electrode; Forming a nanoparticle layer on the hole transport layer; Impregnating a solution containing an n-type material on the nanoparticle layer to form an electron transport layer; And forming a second electrode on the electron transport layer.
본 발명의 제조방법에서 상기 다수의 나노입자를 함유하는 용액 중 나노입자의 함량은 용액 전체 중량에 대하여 0.01 내지 50 중량%일 수 있다.In the production method of the present invention, the content of the nanoparticles in the solution containing the plurality of nanoparticles may be 0.01 to 50% by weight based on the total weight of the solution.
본 발명의 제조방법에서 상기 다수의 나노입자를 함유하는 용액은 물 또는 극성용매간의 혼합물을 포함할 수 있다.In the production method of the present invention, the solution containing the plurality of nanoparticles may comprise a mixture of water or a polar solvent.
본 발명의 제조방법에서 상기 나노입자를 함유하는 용액의 도포는 스크린 프린팅, 스핀 코팅, 드랍 캐스팅, 바 코팅, 그라비아 코팅, 블레이드 코팅, 스프레이 코팅, 롤 코팅, 및 잉크젯 프린팅 중에서 선택되는 1종 이상의 방법으로 수행할 수 있다.In the production method of the present invention, the application of the solution containing the nanoparticles may be carried out by one or more methods selected from screen printing, spin coating, drop casting, bar coating, gravure coating, blade coating, spray coating, roll coating, . ≪ / RTI >
본 발명의 제조방법에서 상기 p-형 유기물질을 포함하는 다수의 나노입자를 함유하는 용액을 도포하여 나노입자층을 형성하는 단계를 1회 이상 반복하여 2층 이상의 나노입자층을 형성할 수 있다.In the manufacturing method of the present invention, the step of applying a solution containing a plurality of nanoparticles containing the p-type organic material to form a nanoparticle layer may be repeated one or more times to form a nanoparticle layer of two or more layers.
본 발명의 제조방법에서 상기 n-형 물질을 포함하는 용액은 클로로포름, 테트라하이드로퓨란, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 톨루엔, 디클로로메탄, 트리클로로에틸렌, 및 자일렌 중에서 선택되는 1종 이상의 용매를 포함할 수 있다.In the production method of the present invention, the solution containing the n-type material includes at least one solvent selected from chloroform, tetrahydrofuran, chlorobenzene, dichlorobenzene, toluene, dichloromethane, trichlorethylene, and xylene .
본 발명의 제조방법에서 상기 n-형 물질을 포함하는 용액의 함침은 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 및 딥 코팅 중에서 선택되는 1종 이상의 방법으로 수행할 수 있다.In the manufacturing method of the present invention, the impregnation of the solution containing the n-type material can be performed by one or more methods selected from spin coating, spray coating, and dip coating.
본 발명에서 상기 n-형 물질을 포함하는 용액의 함침에 의해 상기 n-형 물질이 나노입자층의 공극 사이에 채워져서 p-n 접합이 이루어질 수 있다.In the present invention, by impregnating the solution containing the n-type material, the n-type material can be filled between the pores of the nanoparticle layer to form a p-n junction.
본 발명의 제조방법 중 상기 정공 전달층을 형성하는 단계에서 스핀 코팅을 실시한 후, 진공 상태에서 100 내지 150℃의 온도로 열처리할 수 있다.
In the manufacturing method of the present invention, spin coating may be performed in the step of forming the hole transporting layer, followed by heat treatment at a temperature of 100 to 150 ° C in a vacuum state.
본 발명은 기존 이종접합 구조의 정공 전달층을 광감응성 구조 및 작용기를 포함하는 나노입자로 배열함으로써, 이종접합 구조가 갖는 정공 전달층의 고립 현상이나 좁은 범위의 표면적 등 유기 태양전지가 가진 단점을 최소화할 수 있고, 입자 크기의 조절을 통해 보다 넓은 파장 대역의 태양광을 흡수할 수 있으며, 이를 통해 동일 광량에서 보다 많은 태양광을 흡수할 수 있다.
In the present invention, the hole transport layer of a conventional heterogeneous junction structure is arranged in a nanoparticle including a photosensitive structure and a functional group, so that the disadvantage of the organic solar cell such as the isolation phenomenon of the hole transport layer of the heterojunction structure or the surface area in a narrow range Can be minimized, and the particle size can be adjusted to absorb a broader wavelength band of sunlight, thereby absorbing more sunlight at the same light amount.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양전지의 단면도이다.
도 2는 도 1의 요부 확대도이다.
도 3은 도 1에 따른 태양전지의 제조공정도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 p-형 나노입자층을 형성하기 위하여 도포된 전도성 나노입자 함유 조성물의 주사 전자 현미경 사진으로, 입자크기를 조절함에 따라 각각 다른 크기를 갖는 나노입자의 사진이며, 이를 수층으로 배열하여 적층한 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따라 p-형 나노입자층을 형성하기 위하여 도포된 P3HT[Poly(3-hexylthiophene)] 나노입자의 UV-Vis 스펙트럼이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따라 p-형 나노입자층을 형성하기 위하여 도포된 P3HT 나노입자의 광발광(Photoluminescence) 스펙트럼, 및 형성된 p-형 나노입자층 상에 전자 전도성 n-형 반도체층 물질로서 PCBM을 함침하여 PCBM으로 p-형 나노입자층 내부 공극을 채운 후의 광발광 스펙트럼이다.1 is a cross-sectional view of a solar cell according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an enlarged view of the main part of Fig.
3 is a process flow diagram of a solar cell according to FIG.
FIGS. 4 and 5 are scanning electron micrographs of a conductive nanoparticle-containing composition applied to form a p-type nanoparticle layer according to an embodiment of the present invention. As the particle size is controlled, nanoparticles having different sizes , Which are stacked and arranged in water layers.
6 is a UV-Vis spectrum of P3HT [poly (3-hexylthiophene)] nanoparticles applied to form a p-type nanoparticle layer according to an embodiment of the present invention.
7 shows a photoluminescence spectrum of P3HT nanoparticles applied to form a p-type nanoparticle layer according to an embodiment of the present invention, and a photoluminescence spectrum of an electron-conducting n-type semiconductor layer material Is a photoluminescence spectrum after impregnating PCBM with PCBM to fill pores in the p-type nanoparticle layer.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 광감응성 태양전지 및 그 제조방법을 상세히 설명한다. 첨부된 도면들은 본 발명의 의미를 충분히 전달할 수 있도록 하는 일 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 첨부된 도면들은 본 발명의 의미를 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타내며, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a photoresponsive solar cell of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification. Therefore, the present invention is not limited to the accompanying drawings but may be embodied in other forms, and the attached drawings may be exaggerated to clarify the meaning of the present invention. It is also to be understood that the same reference numerals denote like elements throughout the specification and, unless otherwise defined in the technical and scientific terms used, the meaning commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs I have.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양전지의 단면도로서, 이 실시형태에 따른 태양전지는 위로부터 순차적으로 제2전극(10), 전자 전달층(20), 나노입자층(30), 정공 전달층(40), 제1전극(50), 및 기판(60)을 포함하여 이루어져 있다.FIG. 1 is a sectional view of a solar cell according to an embodiment of the present invention. The solar cell according to this embodiment includes a
제2전극(10)은 상부 전극으로서 음극일 수 있고, 알루미늄과 같은 금속으로 이루어질 수 있다.The
전자 전달층(electron transporting layer)(20)은 n-형 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 n-형 물질로는 풀러렌(Fullerene)(C60), 풀러렌(C70), 6,6-페닐-C61-부티르산 메틸 에스터(PCBM: 6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester), 및 6,6-페닐-C71-부티르산 메틸 에스터(PC70BM: 6,6-phenyl-C71-butyric acid methyl ester) 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The
전자 전달층(20)의 두께는 p-형 나노입자층(30)의 최상부를 기준으로 1 nm 내지 10 nm인 것이 바람직하다.The thickness of the
나노입자층(30)은 다수의 나노입자로 이루어지고, 다수의 나노입자가 배열되어 형성된다. 나노입자의 크기는 수 나노 내지 수 마이크로미터일 수 있다.The
나노입자층(30)은 다수의 나노입자들로 구성되기 때문에, 접촉면이 최대화되어 태양전지의 효율이 증가될 수 있다.Since the
나노입자는 p-형 유기물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 p-형 유기물질은 광감응성 구조 및 작용기를 포함하는 전도성 고분자일 수 있다.The nanoparticles may comprise a p-type organic material. The p-type organic material may be a conductive polymer including a photosensitive structure and a functional group.
본 발명의 태양전지는 광감응성 물질이 염료(dye)나 무기물이 아닌 유기 구조체의 나노입자인 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 태양전지는 태양광을 흡수하여 엑시톤(exciton)(70)을 생성하는 유기 광전 물질(organic photovoltaic material)이 정공 전달 물질로 사용되는 특징이 있다.The solar cell of the present invention is characterized in that the photosensitive material is an organic structure nanoparticle rather than a dye or an inorganic material. Also, as shown in FIG. 2, the solar cell of the present invention is characterized in that an organic photovoltaic material that absorbs sunlight to generate an
본 발명에 따른 태양전지는 전자 전달층(20) 및 유기 정공 전달층(organic hole transporting layer)으로 나노입자층(30)을 포함하며, 이러한 본 발명의 유기 태양전지는 전자 전달층 및 유기 정공 전달층 각각이 이종 계면(heterojunction interface)을 이루면서 계면 접촉하는 특징이 있다.The solar cell according to the present invention includes a
상기 나노입자층(30)을 구성하는 광감응성 나노입자는 전자 전달층(20)에 계면 접촉하여 위치하며, 유기물로 구성된 고분자의 나노입자 배열을 통하여 표면적을 최대화한다.The photosensitive nanoparticles constituting the
본 발명의 태양전지는 p-n 접합을 이루는 n-형 반도체층(20) 및 p-형 나노입자층(30)을 포함하는 태양전지로서, 상기 p-형 나노입자층(30)은 크기가 수 나노 내지 수 마이크로 미터인 광감응성 작용기를 포함하는 나노입자로 구성된다.The solar cell of the present invention is a solar cell including an n-
상기 광감응성 구조 및 작용기를 포함하는 나노입자는 p-형 전도성 고분자로서, 태양광을 흡수하고 전기를 전도할 수 있는 능력을 가진 공액 고분자라면 모두 사용 가능하고 특별히 제한하지는 않으나, 특히 π-전자가 비편재화된 구조를 갖는 공액 고분자로서, 전도성 고분자의 기본 골격(반복 단위)이 p-페닐렌비닐렌(p-Phenylenevinylene), 플루오렌(Fluorene), 카르바졸(Carbazole), 티오펜(Thiophene), 폴리(아릴렌에티닐렌)[Poly(aryleneethynylene)], 트리아릴아민(Triarylamine), 페노티아진(Phenothiazine), 플루오레논(Fluorenone), 포르피린(Porphyrin) 및 이들의 유도체인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 또한 전도성 고분자의 반복단위가 알킬, 알콕시, 카르복실, 술폰기, 알킬렌옥시 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 치환기로 치환된 것을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The nanoparticles including the photosensitive structure and the functional group are p-type conductive polymers, and any conjugated polymers having the ability to absorb sunlight and conduct electricity can be used, and although not particularly limited, As the conjugated polymer having a discretized structure, it is preferable that the basic skeleton (repeating unit) of the conductive polymer is p-phenylenevinylene, fluorene, carbazole, thiophene, It is preferable to use poly (aryleneethynylene), triarylamine, phenothiazine, fluorenone, porphyrin and derivatives thereof, , And those in which the repeating unit of the conductive polymer is substituted with at least one substituent selected from the group consisting of alkyl, alkoxy, carboxyl, sulfone and alkyleneoxy, It is not.
상기 나노입자층(30)은 2층 이상의 복수 층으로 구성될 수 있으며, 또한 상기 p-형 나노입자층(30)은 패터닝된 층일 수 있다. 상기 나노입자층(30)의 두께는 10 ㎚ 내지 1 ㎛일 수 있다.The
상기 나노입자층(30) 상부에 전자 전달층이 형성되어 p-n 접합이 이루어질 수 있으며, 상기 n-형 물질은 함침에 의해 나노입자층(30)의 공극 사이에도 채워질 수 있다.An electron transport layer may be formed on the
정공 전달층(40)은 가시광선의 투과성과 전도성을 보장하는 고분자를 포함하여 이루어질 수 있는데, 특히 제1전극(50)과의 접촉을 증가시키기 위해, 폴리(3-알킬티오펜)[P3AT: poly(3-alkylthiophene)], 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)폴리(스티렌술포네이트)[PEDOT:PSS: Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate)], 및 폴리아닐린(PANI: polyaniline) 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The
제1전극(50)은 하부전극으로서 투명전극을 사용할 수 있다. 투명전극으로는 산화인듐주석, 불소도핑 산화주석, 탄소나노튜브를 이용한 투명전극과, 같은 빛의 투과와 전도도를 보장하는 물질이 사용될 수 있다.The
기판(60)은 유리 기판 또는 플라스틱 기판으로 구성될 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양전지의 제조공정도로서, 먼저 기판(60) 상에 코팅 등의 방법을 통해 제1전극(50)을 형성한다. 제1전극(50)은 그 표면을 친수성으로 개질할 수 있는데, 예를 들어 아세톤과 이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol)을 이용한 세척과 자외선/오존 세척기를 이용할 수 있다.FIG. 3 is a plan view of a solar cell according to an embodiment of the present invention. First, a
다음, 제1전극(50) 상에 정공 전달층(40) 박막을 형성한다. 상기 정공 전달층(40)은 P3AT, PEDOT:PSS 및 PANI와 같은 전도성 고분자를 스핀 코팅(Spin coating)하여 적층할 수 있다. 또한, 스핀 코팅을 실시한 후, 진공 상태에서 10 내지 60분 동안 100 내지 150℃의 온도로 열처리할 수 있다.Next, a thin film of the
다음, 정공 전달층(40) 상에 나노입자층(30)을 형성한다. 나노입자층(30)은 p-형 유기물질을 포함하는 다수의 나노입자를 함유하는 용액을 정공 전달층(40) 상에 도포하여 형성할 수 있다. 상기 다수의 나노입자를 함유하는 용액은 물 또는 극성용매간의 혼합물을 포함할 수 있다.Next, the
상기 도포는 광감응성 구조 및 작용기를 포함하는 나노입자를 함유한 용액을 이용하며, 스크린 프린팅(screen printing), 스핀 코팅(Spin coating), 드랍 캐스팅(Drop casting), 바 코팅(Bar coating), 그라비아 코팅(Gravure coating), 블레이드 코팅(Blade coating), 스프레이 코팅(spray coating), 롤 코팅(Roll coating), 잉크젯 프린팅(Inkjet printing) 중에서 선택되는 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다.The above-mentioned application uses a solution containing nanoparticles containing a photosensitive structure and a functional group, and it can be applied by screen printing, spin coating, drop casting, bar coating, May be performed by one or more methods selected from gravure coating, blade coating, spray coating, roll coating, inkjet printing, and the like.
상기 p-형 나노입자층(30)의 형성단계에서는, 나노입자층(30)의 두께가 10 ㎚ 내지 1 ㎛가 되도록, 상기 용액의 도포 두께를 조절하는 것이 바람직하다.In the step of forming the p-
상기 p-형 유기물질을 포함하는 다수의 나노입자를 함유하는 용액을 도포하여 나노입자층을 형성하는 단계를 1회 이상 반복하여 2층 이상의 나노입자층을 형성할 수 있다.The step of applying a solution containing a plurality of nanoparticles containing the p-type organic material to form a nanoparticle layer may be repeated one or more times to form a nanoparticle layer of two or more layers.
상기 p-형 유기물질을 포함하는 다수의 나노입자를 함유하는 용액을 도포한 후에 열처리를 실시할 수 있다. 열처리는 10 내지 60분 동안 100 내지 150℃의 온도로 수행할 수 있다.A heat treatment may be performed after applying a solution containing a plurality of nanoparticles including the p-type organic material. The heat treatment may be performed at a temperature of 100 to 150 DEG C for 10 to 60 minutes.
상기 p-형 나노입자층(30)의 접촉면이 최대가 되도록, 상기 전도성 고분자를 포함하는 용액 중 고분자의 농도는 용액 전체 중량에 대하여 0.001 내지 50 중량%, 바람직하게는 0.005 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 1 중량%, 가장 바람직하게는 0.01 내지 0.1 중량%이다.The concentration of the polymer in the solution containing the conductive polymer is 0.001 to 50% by weight, preferably 0.005 to 10% by weight, more preferably 0.005 to 10% by weight based on the total weight of the solution so that the contact surface of the p- 0.01 to 1% by weight, and most preferably 0.01 to 0.1% by weight.
또한, 용액에 함유되는 나노입자의 평균 크기는 1 ㎚ 내지 1 ㎛, 바람직하게는 5 내지 500 ㎚, 더욱 바람직하게는 10 내지 100 ㎚이다. 다양한 크기를 갖는 나노입자가 혼합되도록, 용액에 함유되는 나노입자의 입도 분포를 조절하는 것이 바람직하다.The average size of the nanoparticles contained in the solution is 1 nm to 1 占 퐉, preferably 5 to 500 nm, more preferably 10 to 100 nm. It is preferable to control the particle size distribution of the nanoparticles contained in the solution so that the nanoparticles having various sizes are mixed.
나노입자의 입도분포는 다분산 지수(PDI: Poly Dispersity Index)로 표현할 수 있는데, 즉 무게 평균 입도(dw)와 수 평균 입도(dn)의 비(dw/dn)로 나타낼 수 있는데, 본 발명에서는 PDI가 1 이상, 바람직하게는 2 이상인 것이 바람직하다. PDI의 상한치는 예를 들어 10일 수 있다.The particle size distribution of the nanoparticles can be expressed by a polydispersity index (PDI), that is, a ratio (dw / dn) of the weight average particle size dw to the number average particle size dn. PDI is 1 or more, preferably 2 or more. The upper limit of the PDI may be 10, for example.
나노입자의 접촉면을 최대화하는데 영향을 미치는 주요 인자는 입자의 크기와 분포도이다. 구체적으로, 나노입자의 크기가 작을수록 그리고 입자분포가 넓을수록, 공극률이 작아지면서 충진율이 커지고, 이에 따라 접촉면이 최대가 되면서 태양전지 효율이 증가한다.The main factor influencing the maximization of nanoparticle contact surface is particle size and distribution. Specifically, as the size of the nanoparticles and the distribution of the particles are wider, the porosity becomes smaller and the filling rate becomes larger. As a result, the efficiency of the solar cell increases as the contact surface becomes maximum.
다음, 상기 나노입자층(30) 상부에 n-형 물질을 포함하는 용액을 함침하여 전자 전달층(20)을 형성한다.Next, a solution containing an n-type material is impregnated on the
상기 전자 전달층(20)의 형성단계는 상기 p-형 나노입자층(30)에 존재하는 공극을 채우고 나노입자층(30)의 상부를 덮도록, 풀러렌, PCBM와 같은 n-형 반도체 물질을 함유하는 용액을 함침하는 단계이다.The step of forming the
상기 n-형 물질을 포함하는 용액의 함침에 의해 상기 p-형 나노입자층(30)의 공극이 상기 n-형 반도체 물질로 채워지며, 이에 따라 상기 나노입자와 상기 n-형 반도체가 더 많은 면적으로 접촉할 수 있다.By impregnating the solution containing the n-type material, the pores of the p-
상기 n-형 물질을 포함하는 용액은 용매를 포함할 수 있으며, 용매로는 클로로포름, 테트라하이드로퓨란, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 톨루엔, 디클로로메탄, 트리클로로에틸렌, 및 자일렌 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The solution containing the n-type material may include a solvent. Examples of the solvent include chloroform, tetrahydrofuran, chlorobenzene, dichlorobenzene, toluene, dichloromethane, trichlorethylene, Or more.
상기 n-형 물질을 포함하는 용액의 함침은 스핀 코팅, 드랍 캐스팅, 스프레이 코팅, 및 딥 코팅(Deep coating) 중에서 선택되는 1종 이상의 방법으로 수행할 수 있다.The impregnation of the solution containing the n-type material can be performed by one or more methods selected from spin coating, drop casting, spray coating, and deep coating.
다음, 상기 전자 전달층(20) 상부에 제2전극(10)을 형성한다. 제2전극(10)은 증착, 스퍼터링, 스크린 프린팅 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.Next, a
상기와 같은 방법으로 제작된 본 발명의 태양전지는 기존의 벌크 이종접합 방법이나 이중층 구조를 이용해 제작한 태양전지에 비해 높은 비표면적을 갖는다.
The solar cell of the present invention manufactured by the above method has a high specific surface area as compared with the solar cell manufactured using the conventional bulk heterojunction method or the double layer structure.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. The following examples are provided to illustrate the present invention and the scope of the present invention is not limited by the following examples.
[실시예 1][Example 1]
산화인듐주석(제1전극)이 코팅된 유리 기판(ITO; 10 ohms/sq, 25×25 mm, 선익 시스템 제품)을 사용하였으며, 이 기판의 표면을 아세톤과 이소프로필 알코올을 이용한 세척과 자외선/오존 세척기를 이용하여 친수성으로 개질하였다.A glass substrate (ITO; 10 ohms / sq, 25 x 25 mm, manufactured by Sunik System) coated with indium tin oxide (first electrode) was used. The surface of the substrate was cleaned with acetone and isopropyl alcohol, It was modified to be hydrophilic by using an ozone washing machine.
금속 전극과의 접촉을 증가시키기 위해, PEDOT:PSS를 4,000 rpm으로 30초간 스핀 코팅하고 건조하여 정공 전달층을 형성한 후, 100℃에서 30분간 열처리를 수행하였다. 이후, 상기 정공 수송층 위에 P3HT 나노입자(입자크기: 50 ㎚, 입자분포도(PDI): 1, 농도: 0.01 중량%)를 포함하는 용액을 드랍 캐스팅(Drop casting)으로 코팅하여 단일층의 p-형 나노입자층을 형성하였다.In order to increase the contact with the metal electrode, PEDOT: PSS was spin coated at 4,000 rpm for 30 seconds and dried to form a hole transport layer, followed by heat treatment at 100 ° C for 30 minutes. Thereafter, a solution containing P3HT nanoparticles (particle size: 50 nm, particle size distribution (PDI): 1, concentration: 0.01 wt%) was coated on the hole transport layer by drop casting to form a single layer p- To form a nanoparticle layer.
형성된 p-형 나노입자층 상에 전자 전도성 n-형 반도체층 물질인 PCBM(Aldrich)을 클로로벤젠에 15 mg/mL의 농도로 녹인 용액을 드랍 캐스팅으로 코팅함으로써, p-형 나노입자층의 내부 공극을 PCBM으로 채우고, p-형 나노입자층 상부가 PCBM으로 덮이도록 하였다. 이후, n-형 반도체층의 상부에 열 증착기(thermal evaporator)로 Al을 진공 증착하여 두께 약 100 nm의 Al 전극(제2전극)을 형성하였다.
A solution of PCBM (Aldrich), an electronically conductive n-type semiconductor layer material, formed on the formed p-type nanoparticle layer at a concentration of 15 mg / mL in chlorobenzene was coated by drop casting so that the internal void of the p- Filled with PCBM, and the top of the p-type nanoparticle layer was covered with PCBM. Thereafter, an Al electrode (second electrode) having a thickness of about 100 nm was formed on the n-type semiconductor layer by vacuum evaporation of Al using a thermal evaporator.
[실시예 2][Example 2]
상기 실시예 1에서 p-형 나노입자층을 형성하는 과정을 3회 반복하여 3층의 p-형 나노입자층을 형성한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지를 제조하였다.
A solar cell was prepared in the same manner as in Example 1, except that the process of forming the p-type nanoparticle layer in Example 1 was repeated three times to form three layers of p-type nanoparticles.
[실시예 3][Example 3]
다양한 입자크기를 갖는 P3HT 나노입자(입자크기: 10 내지 100 ㎚, 입자분포도: 2 이상, 농도: 0.01 중량%)를 포함하는 용액을 사용하여 p-형 나노입자층을 형성한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 태양전지를 제조하였다.
Except that a p-type nanoparticle layer was formed using a solution containing P3HT nanoparticles having various particle sizes (particle size: 10 to 100 nm, particle size distribution: 2 or more, concentration: 0.01 wt% A solar cell was prepared in the same manner as in Example 2.
[비교예 1][Comparative Example 1]
필름 형태의 도너와 어셉터를 차례로 적층한 종래의 다층(Multi Layer) 구조 태양전지
Conventional multilayer structure solar cells in which film donors and acceptors are stacked in order
[비교예 2][Comparative Example 2]
도너와 어셉터를 혼합한 후 필름 형태로 형성한 종래의 벌크 헤테로-접합(Bulk hetero-junction) 타입 태양전지
Conventional bulk hetero-junction type solar cells formed by mixing a donor and an acceptor into a film form
[시험예][Test Example]
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 p-형 나노입자층을 형성하기 위하여 도포된 전도성 나노입자 함유 조성물의 주사 전자 현미경 사진으로, 입자크기를 조절함에 따라 각각 다른 크기를 갖는 나노입자의 사진이며, 이를 수층으로 배열하여 적층한 사진이다.FIGS. 4 and 5 are scanning electron micrographs of a conductive nanoparticle-containing composition applied to form a p-type nanoparticle layer according to an embodiment of the present invention. As the particle size is controlled, nanoparticles having different sizes , Which are stacked and arranged in water layers.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따라 p-형 나노입자층을 형성하기 위하여 도포된 P3HT 나노입자의 UV-Vis 스펙트럼이다.6 is a UV-Vis spectrum of P3HT nanoparticles applied to form a p-type nanoparticle layer according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따라 p-형 나노입자층을 형성하기 위하여 도포된 P3HT 나노입자의 광발광(PL) 스펙트럼(실선), 및 형성된 p-형 나노입자층 상에 전자 전도성 n-형 반도체층 물질인 PCBM으로 p-형 나노입자층 내부 공극을 채움으로써 발생하는 광학적 퀀칭(Quenching) 효과에 따른 광발광 스펙트럼(점선)을 나타낸 것으로, p-형 나노입자와 n-형 반도체층 물질의 상호작용에 의해 퀀칭효과가 발생하고 이에 따라 태양전지 효율이 개선될 수 있다.FIG. 7 is a graph showing a photoluminescence (PL) spectrum (solid line) of P3HT nanoparticles applied to form a p-type nanoparticle layer in accordance with an embodiment of the present invention, and an electron- (Dotted line) according to the optical quenching effect generated by filling pores in the p-type nanoparticle layer with PCBM, which is a semiconductor layer material, and shows the relationship between the p-type nanoparticles and the n- The quenching effect is generated by the action and the solar cell efficiency can be improved accordingly.
표 1은 본 발명 및 종래의 태양전지에 대한 효율을 비교한 것으로, 본 발명에 따른 태양전지는 종래의 태양전지에 비해 충진율이 높고 이에 따라 효율도 우수하였다.Table 1 compares the efficiency of the present invention and the conventional solar cell. The solar cell according to the present invention has a higher filling rate than that of the conventional solar cell and thus has excellent efficiency.
(다층구조)Comparative Example 1
(Multi-layer structure)
(벌크 헤테로-접합)Comparative Example 2
(Bulk hetero-junction)
(나노입자층 도입)Example 1
(Introduction of nanoparticle layer)
10: 제2전극
20: 전자 전달층
30: 나노입자층
40: 정공 전달층
50: 제1전극
60: 기판
70: 엑시톤10: Second electrode
20: electron transport layer
30: nanoparticle layer
40: hole transport layer
50: first electrode
60: substrate
70: exciton
Claims (18)
(b) 상기 나노입자층 하부에 형성되는 정공전달층;
(c) 상기 정공전달층 하부에 형성되는 제1전극;
(d) 상기 나노입자층 상부에 형성되는 전자전달층; 및
(e) 상기 전자전달층 상부에 형성되는 제2전극을 포함하는 태양전지.
(a) a nanoparticle layer in which a plurality of nanoparticles including a p-type organic material are arranged to form a plurality of layers of two or more layers;
(b) a hole transport layer formed under the nanoparticle layer;
(c) a first electrode formed under the hole transport layer;
(d) an electron transport layer formed on the nanoparticle layer; And
(e) a second electrode formed on the electron transport layer.
상기 p-형 유기물질은 광감응성 구조 및 작용기를 포함하는 전도성 고분자인 것을 특징으로 하는 태양전지.
The method according to claim 1,
Wherein the p-type organic material is a conductive polymer including a photosensitive structure and a functional group.
상기 p-형 유기물질은 p-페닐렌비닐렌, 플루오렌, 카르바졸, 티오펜, 폴리(아릴렌에티닐렌), 트리아릴아민, 페노티아진, 플루오레논, 포르피린, 및 이들의 유도체 중에서 선택되는 1종 이상의 반복단위를 포함하는 전도성 고분자인 것을 특징으로 하는 태양전지.
3. The method of claim 2,
Wherein the p-type organic material is selected from the group consisting of p-phenylenevinylene, fluorene, carbazole, thiophene, poly (arylene ethynylene), triarylamine, phenothiazine, fluorenone, porphyrin, Wherein the polymer is a conductive polymer comprising at least one repeating unit selected.
상기 반복단위는 알킬, 알콕시, 카르복실, 술폰기, 및 알킬렌옥시 중에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환된 것을 특징으로 하는 태양전지.
The method of claim 3,
Wherein the repeating unit is substituted with at least one substituent selected from the group consisting of alkyl, alkoxy, carboxyl, sulfone, and alkyleneoxy.
상기 나노입자의 크기는 10 내지 100 ㎚인 것을 특징으로 하는 태양전지.
The method according to claim 1,
Wherein the nanoparticles have a size of 10 to 100 nm.
상기 나노입자의 다분산 지수(PDI)는 1 내지 10인 것을 특징으로 하는 태양전지.
The method according to claim 1,
Wherein the nanoparticles have a polydispersity index (PDI) of 1 to 10.
상기 전자전달층은 n-형 물질을 포함하여 p-n 접합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지.
The method according to claim 1,
Wherein the electron transport layer comprises an n-type material, and the pn junction is formed.
상기 n-형 물질은 나노입자층의 공극 사이에도 채워지는 것을 특징으로 하는 태양전지.
8. The method of claim 7,
Wherein the n-type material is also filled between the pores of the nanoparticle layer.
상기 n-형 물질은 풀러렌(C60), 풀러렌(C70), 6,6-페닐-C61-부티르산 메틸 에스터, 및 6,6-페닐-C71-부티르산 메틸 에스터 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지.
8. The method of claim 7,
Said n- type material, fullerene (C 60), fullerene (C 70), characterized in that 6,6-phenylene -C61- acid ester, and 6,6-phenyl-butyric acid -C71- at least one selected from methyl ester .
상기 정공전달층은 폴리(3-알킬티오펜), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)폴리(스티렌술포네이트), 및 폴리아닐린 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지.
The method according to claim 1,
Wherein the hole transport layer comprises at least one selected from poly (3-alkylthiophene), poly (3,4-ethylenedioxythiophene) poly (styrenesulfonate), and polyaniline.
(b) 상기 정공전달층 상부에 p-형 유기물질을 포함하는 다수의 나노입자를 함유하는 용액을 도포하여 2층 이상의 나노입자층을 형성하는 단계;
(c) 상기 나노입자층 상부에 n-형 물질을 포함하는 용액을 함침하여 전자전달층을 형성하는 단계; 및
(d) 상기 전자전달층 상부에 제2전극을 형성하는 단계를 포함하는 태양전지의 제조방법.
(a) forming a hole transporting layer on the first electrode;
(b) applying a solution containing a plurality of nanoparticles including a p-type organic material on the hole transport layer to form a nanoparticle layer of two or more layers;
(c) impregnating the nanoparticle layer with a solution containing an n-type material to form an electron transport layer; And
(d) forming a second electrode on the electron transport layer.
상기 다수의 나노입자를 함유하는 용액 중 나노입자의 함량은 용액 전체 중량에 대하여 0.01 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the content of the nanoparticles in the solution containing the plurality of nanoparticles is 0.01 to 50% by weight based on the total weight of the solution.
상기 다수의 나노입자를 함유하는 용액은 물 또는 극성용매간의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the solution containing the plurality of nanoparticles comprises a mixture of water and a polar solvent.
상기 도포는 스크린 프린팅, 스핀 코팅, 드랍 캐스팅, 바 코팅, 그라비아 코팅, 블레이드 코팅, 스프레이 코팅, 롤 코팅, 및 잉크젯 프린팅 중에서 선택되는 1종 이상의 방법으로 수행하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the application is performed by at least one method selected from screen printing, spin coating, drop casting, bar coating, gravure coating, blade coating, spray coating, roll coating, and inkjet printing.
상기 n-형 물질을 포함하는 용액은 클로로포름, 테트라하이드로퓨란, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 톨루엔, 디클로로메탄, 트리클로로에틸렌, 및 자일렌 중에서 선택되는 1종 이상의 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the solution containing the n-type material comprises at least one solvent selected from the group consisting of chloroform, tetrahydrofuran, chlorobenzene, dichlorobenzene, toluene, dichloromethane, trichlorethylene and xylene. ≪ / RTI >
상기 n-형 물질을 포함하는 용액의 함침은 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 및 딥 코팅 중에서 선택되는 1종 이상의 방법으로 수행하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the impregnation of the solution containing the n-type material is performed by at least one method selected from spin coating, spray coating, and dip coating.
상기 n-형 물질을 포함하는 용액의 함침에 의해 상기 n-형 물질이 나노입자층의 공극 사이에 채워져서 p-n 접합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the n-type material is filled between the pores of the nanoparticle layer by impregnation with a solution containing the n-type material, thereby forming a pn junction.
상기 정공전달층을 형성하는 단계에서 스핀 코팅을 실시한 후, 100 내지 150℃의 온도로 열처리하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.12. The method of claim 11,
Wherein the spin-coating is performed in the step of forming the hole transporting layer, and then the heat treatment is performed at a temperature of 100 to 150 ° C.
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