KR20150136577A - 신규한 다환 접합 고리 유도체, 이를 포함하는 염료감응 태양전지용 유기염료 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신규한 다환 접합 고리 유도체 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지용 유기염료 및 상기 유기염료를 포함하는 염료감응 태양전지에 관한 것으로, 보다 구체적으로 하기 화학식 1 또는 2로 나타내어지는 다환 접합 고리 유도체는 발색단으로 4족, 5족 또는 6족 원소를 포함하는 다수의 5-원 고리와 벤젠 고리로 이루어진 다환 접합 고리(polycyclic fused ring) 계열 발색단을 가지고 있어 우수한 광변환 효율을 가질 뿐만 아니라 장기안정성을 가지고 있어 장기 안정성과 에너지 변환 효율이 향상된 새로운 고효율 염료감응 태양전지용 유기염료로 사용가능하다. 또한, 본 발명의 다환 접합 고리 유도체를 포함하는 염료를 이용하여 고효율의 염료감응 태양전지를 제조할 수 있다.
[화학식 1]
[화학식 2]
(상기 식에서, R1, R2, L1, L2, A1, A2, B, X1 내지 X3 및 m은 발명의 상세한 설명에 기재된 바와 같다.)
[화학식 1]
[화학식 2]
(상기 식에서, R1, R2, L1, L2, A1, A2, B, X1 내지 X3 및 m은 발명의 상세한 설명에 기재된 바와 같다.)
Description
본 발명은 신규한 다환 접합 고리 유도체 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지용 유기염료 및 상기 유기염료를 포함하는 염료감응 태양전지에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 발색단으로 4족, 5족 또는 6족 원소를 포함하는 다수의 5-원 고리와 벤젠 고리로 이루어진 다환 접합 고리(polycyclic fused ring) 계열 발색단을 가지고 있어 우수한 광변환 효율을 가질 뿐만 아니라 장기안정성을 가지고 있어 장기 안정성과 에너지 변환 효율이 향상된 새로운 고효율 염료감응 태양전지용 유기염료로 사용가능한 다환 접합 고리 유도체 및 이를 포함하는 장기 안정성과 에너지 변환 효율이 향상된 새로운 고효율 염료감응 태양전지용 유기염료 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지에 관한 것이다.
최근, 지구온난화의 주범으로 지목되는 이산화탄소의 배출량을 감소시키고, 직면하는 에너지 문제를 해결하기 위하여 기존의 화석 염료를 대체할 수 있는 다양한 연구가 진행되어 오고 있다.
풍력, 원자력, 태양광 등의 자연 에너지를 활용하기 위한 광범위한 연구가 멀지 않은 장래에 고갈될 석유 자원을 대체하기 위한 연구로 진행되어 오고 있으며, 이중에서도 태양에너지를 이용한 태양 전지는 가장 환경친화적이며, 다른 에너지원과는 달리 우리가 적절한 활용방법만 개발하면 자원이 무한하다.
셀레니움(Se)을 이용한 태양전지가 1983년 개발된 이후로 최근에는 실리콘 태양 전지가 각광을 받고 있으나, 제작 비용 측면에서 상당히 고가이기 때문에 실용화에는 한계가 있고, 전지효율이 아직은 상당히 부족하다.
유기 전기 발광 디스플레이(OLED)의 구동 메카니즘에서 사용했던 전기에너지 대신 염료 감응 태양 전지는 가시광선의 빛에너지를 흡수하여 전자- 쌍(electron-hole pair)을 생성하는 메카니즘이며, 감광성 염료 분자 및 생성된 전자를 전달하는 전이 금속 산화물을 주된 구성 재료로 하는 광 전기화학적 태양 전지이다.
스위스 연방공대 (로잔)(EPFL)의 마이클 그라첼(Michael Graetzel)의 연구팀이 1991년 개발한 나노 입자 산화티타늄을 이용한 염료 감응 태양 전지가 종래의 염료감응 태양 전지 중에서 대표적인 연구사례이다. 이들이 개발한 루테늄계 착화합물을 염료로서 사용한 염료감응 태양 전지는 투명한 전극으로 인해 건물 외벽 유리창이나 유리 온실 등에 응용이 가능하다는 이점이 있고 기존의 실리콘 태양 전지에 비해 제조 단가가 저렴하며 10%를 상회하는 에너지 변환 효율을 나타냄으로써 학계의 주목을 받았으나, 광전변환 효율이 낮고 착화합물계 염료의 가장 큰 문제점인 안정성이 떨어지는 단점이 있을 뿐만 아니라 제조단가가 고가라는 한계점으로 인해 아직 상용화되지 못하고 있는 실정이다.
이에 당 분야에서는 제조단가가 훨씬 저렴하면서도 광전변환 효율이 우수한 유기 염료로서 대체하려는 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 예를 들어, 한국 공개특허 10-2010-0136931호는 염료감응태양전지(dye-sensitized solar cell, DSSC)에 염료증감 광전변환소자로서 사용되어 종래의 염료보다 향상된 몰흡광계수, Jsc(단회로 광전류 밀도) 및 광전기 변환효율을 나타내어 태양전지의 효율을 크게 향상시킬 수 있는 유기염료가 개시되어 있다. 그러나, 상기와 같은 종래의 기술들은 염료의 장기안정성에 문제가 있고, 상기 유기 금속 염료를 광센서로 사용하는 경우에, 태양전지에서 충분한 전력 변환효율을 나타내지 못한다는 문제점이 있다.
이에 본 발명자들은 상기한 문제점을 극복할 수 있는 새로운 염료감응 태양전지용 유기 화합물 염료를 개발하기 위해 계속 연구를 진행하던 중 4족, 5족 또는 6족 원소를 포함하는 다수의 5-원 고리와 벤젠 고리로 이루어진 다환 접합 고리(polycyclic fused ring) 계열의 발색단을 포함하는 유도체는 우수한 광변환 효율을 가질 뿐만 아니라 장기안정성이 뛰어나 이를 포함하는 염료를 사용하여 고효율의 염료감응 태양전지 소자를 제조할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광전변환율이 우수할 뿐만 아니라 종래 염료가 가지는 문제점인 장기안정성 결여로 인한 소자 응용에의 어려움을 해소함과 동시에 종래 염료를 사용한 태양전지의 낮은 효율을 극복할 수 있는 신규한 4족, 5족 또는 6족 원소를 포함하는 다수의 5-원 고리와 벤젠 고리로 이루어진 다환 접합 고리(polycyclic fused ring) 유도체를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따른 새로운 다환 접합 고리 유도체를 포함하는 장기안정성 및 에너지 변환 효율이 향상된 염료감응 태양전지용 염료 및 상기 염료를 포함하는 고효율의 염료감응 태양전지를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 4족, 5족 또는 6족 원소를 포함하는 다수의 5-원 고리와 벤젠 고리로 이루어진 다환 접합 고리(polycyclic fused ring) 유도체를 제공하는 것으로, 본 발명의 다환 접합 고리 유도체는 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시된다:
[화학식 1]
[화학식 2]
상기 화학식 1 및 2에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬 또는 (C1-C20)알콕시이고;
L1 및 L2는 각각 독립적으로 (C6-C20)아릴렌이고, 상기 아릴렌은 (C1-C20)알콕시 및 (C1-C20)알킬로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
R3 및 R4은 각각 독립적으로 (C1-C20)알콕시 또는 하나 이상의 (C1-C20)알콕시로 치환된 (C6-C20)아릴이고;
A1 및 A2는 각각 독립적으로 하기 구조에서 선택되고;
R5는 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C6-C20)아릴 또는 (C1-C20)알킬 및 (C1-C20)알콕시로부터 선택되는 하나 이상으로 치환된 (C6-C20)아릴이고;
m은 0 또는 1의 정수이고;
X1 내지 X3는 각각 독립적으로 CRaRb, S, O, NRc, SiRdRe 또는 Se이고;
Ra, Rb, Rc, Rd 및 Re는 각각 독립적으로 수소 또는 (C1-C20)알킬이고;
B는 
또는 
이다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 다환 접합 고리 유도체를 포함하는 염료감응 태양전지용 유기염료를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 염료감응 태양전지용 유기염료를 포함하는 염료감응 태양전지를 제공한다.
본 발명의 다환 접합 고리 유도체는 발색단으로 4족, 5족 또는 6족 원소를 포함하는 다수의 5-원 고리와 벤젠 고리로 이루어진 다환 접합 고리(polycyclic fused ring) 계열 발색단을 가지고 있어 우수한 광변환 효율을 가질 뿐만 아니라 장기안정성을 가지고 있어 장기 안정성과 에너지 변환 효율이 향상된 새로운 고효율 염료감응 태양전지용 유기염료로 사용가능하다. 또한, 본 발명의 다환 접합 고리 유도체를 포함하는 염료를 이용하여 고효율의 염료감응 태양전지를 제조할 수 있다.
도 1 및 도 2는 실시예 1 내지 실시예 4에서 수득한 다환 접합 고리 화합물(SGT-130, SGT-131, SGT-126, SGT-121)의 UV 흡수 및 PL 스펙트럼이다.
도 3은 실시예 1 내지 실시예 6에서 수득한 다환 접합 고리 화합물(SGT-130, SGT-131, SGT-126, SGT-121, SGT-136, SGT-137) 각각을 염료로 적용한 태양전지의 전류밀도-전압을 나타낸 그래프이다.
도 3은 실시예 1 내지 실시예 6에서 수득한 다환 접합 고리 화합물(SGT-130, SGT-131, SGT-126, SGT-121, SGT-136, SGT-137) 각각을 염료로 적용한 태양전지의 전류밀도-전압을 나타낸 그래프이다.
본 발명에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있다.
본 발명은 4족, 5족 또는 6족 원소를 포함하는 다수의 5-원 고리와 벤젠 고리로 이루어진 다환 접합 고리(polycyclic fused ring), 구체적으로 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 다환 접합 고리 유도체에 관한 것이다:
[화학식 1]
[화학식 2]
상기 화학식 1 및 2에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬 또는 (C1-C20)알콕시이고;
L1 및 L2는 각각 독립적으로 (C6-C20)아릴렌이고, 상기 아릴렌은 (C1-C20)알콕시 및 (C1-C20)알킬로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
R3 및 R4은 각각 독립적으로 (C1-C20)알콕시 또는 하나 이상의 (C1-C20)알콕시로 치환된 (C6-C20)아릴이고;
A1 및 A2는 각각 독립적으로 하기 구조에서 선택되고;
R5는 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C6-C20)아릴 또는 (C1-C20)알킬 및 (C1-C20)알콕시로부터 선택되는 하나 이상으로 치환된 (C6-C20)아릴이고;
m은 0 또는 1의 정수이고;
X1 내지 X3는 각각 독립적으로 CRaRb, S, O, NRc, SiRdRe 또는 Se이고;
Ra, Rb, Rc, Rd 및 Re는 각각 독립적으로 수소 또는 (C1-C20)알킬이고;
B는 
또는 
이다.
본 발명에 따른 다환 접합 고리 유도체는 종래 염료가 가지는 문제점인 장기안정성 결여로 인한 소자 응용에의 어려움을 해소함과 동시에 종래 염료를 사용한 태양전지의 낮은 효율을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명에 따른 새로운 다환 접합 고리 유도체를 사용한 태양 전지는 외부 환경에서도 장기적인 안정성을 보이며, 가시광선에서 근적외석 영역대까지의 넓은 흡수영역 대의 확보를 통한 높은 에너지 변환 효율을 얻을 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 다환 접합 고리 유도체는 하기 화학식 3, 화학식 4 또는 화학식 5로 표시되는 다환 접합 고리 유도체를 포함한다:
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
상기 R1, R2, X1 내지 X3, A1, A2 및 B는 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하고,
상기 R11은 (C1-C20)알킬 또는 (C1-C20)알콕시이고; R'는 (C1-C20)알킬이고; X는 1 또는 2의 정수이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 화학식 3, 화학식 4 또는 화학식 5에서 바람직하게 X1 내지 X3는 각각 독립적으로 S, O, NRc 또는 Se이고, Rc는 (C1-C20)알킬이고, R11은 (C1-C20)알콕시일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 다환 접합 고리 유도체는 구체적으로 하기 구조로 예시될 수 있다:
본 발명의 다환 접합 고리 유도체는 예를 들어 하기 반응식 1에 의해 제조될 수 있다. 더 자세한 내용은 하기 실시예 1 내지 6에서 설명된다. 그러나, 제조 방법이 하기 반응식 1에 한정하는 것은 아니고, 공지의 유기 반응을 이용하여 다양한 방법으로 합성할 수 있다.
[반응식 1]
상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 다환 접합 고리 유도체는 염료감응 태양전지용 염료로서 유용하게 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 화학식 1 또는 2의 다환 접합 고리 유도체를 포함하는 염료감응 태양전지용 염료를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 염료감응 태양전지용 염료를 포함하는 염료감응 태양전지를 제공한다.
본 발명에서 염료감응 태양전지는, 이에 한정되는 것은 아니나, 다음과 같은 구성을 가질 수 있다:
전도성 투명 기판을 포함하는 제1전극;
상기 제1전극의 어느 일면에 형성된 광흡수층;
상기 광흡수층이 형성된 제1전극에 대향하여 배치되는 제2전극; 및
상기 제1전극과 제2전극 사이의 공간에 위치하는 전해질.
상기 태양전지를 구성하는 소재들을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
전도성 투명 기판을 포함하는 제1전극은 인듐 틴 옥사이드, 플루오린 틴 옥사이드, ZnO-Ga2O3, ZnO-Al2O3 및 주석계 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 물질로 형성된 투광성 전극을 포함하는 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다.
상기 광흡수층은 상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 다환 접합 고리 유도체를 포함하는 염료감응 태양전지용 유기 염료를 반드시 포함하며, 반도체 미립자, 염료, 정공전도특성을 갖는 화합물 등을 추가로 포함할 수 있다. 상기 반도체 미립자는, 이에 한정되는 것은 아니나, 이산화티탄(TiO2), 이산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등의 나노입자 산화물로 형성될 수 있다. 상기 반도체 미립자 상에 흡착되는 염료로는 가시광선 영역의 빛을 흡수할 수 있으며, 나노산화물 표면과 견고한 화학결합을 이루며, 열 및 광확적 안정성을 지니고 있는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 대표적인 예로서, 루테늄계 유기금속화합물을 들 수 있다. 그리고 상기 광흡수층에 는 공흡착체를 더 포함할 수 있으며, 상기 공흡착체는 빛을 흡수하여 전자를 내준 염료에 생긴 홀을 채우며 자신이 다시 홀이 되며, 다시금 전해질에 의하여 홀을 채운다.
상기 제2전극으로는 상기 제1전극과 동일한 것이 사용될 수 있으며, 제1전극의 투광성 전극 상에 백금 등으로 집전층이 더 형성된 것이 사용될 수도 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나, 이러한 실시예는 본 발명을 좀 더 명확하게 설명하기 위하여 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 목적으로 제시되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해질 것이다.
[제조예 1] 화합물 9의 제조
화합물 1의 제조
250 mL 플라스크 속에 벤조[b]티오펜 (10.00 g), 포타슘 아세테이트 (33.00 g)과 CHCl3 (150 mL)을 넣고 실온(23℃)에서 교반하면서 브롬 (17.2 mL)을 천천히 첨가한 후 가온하여 24시간 환류시켰다. simple distillation하여 Br2 및 CHCl3를 제거하고, 잔여물에 CH2Cl2 (100 mL) 및 NaHCO3 포화수용액 (30 mL)를 넣고 10분간 교반 후 분별깔대기에서 유기층을 분리 및 건조하여 원하는 생성물인 화합물 1을 얻었다(수득률: 17.0g, 62%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 7.868 (1 H, s), 7.589 (1 H, d), 7.547 (1 H, d)
화합물 2의 제조
250 mL 플라스크 속에 화합물 1 (5.05 g)과 THF (120 mL)을 넣고 교반하면서 서서히 냉온하여 -78℃로 유지한 후, 2.5 M n-BuLi (in n-hexane) (6.0 mL)를 천천히 적가하고 1시간 교반시켰다. -78℃에서 반응 혼합물에 N-포밀피페리딘 (1.8 mL, 1.85 g)을 첨가한 후 천천히 가온하여 10℃에서 1시간 교반시켰다. 반응 혼합물에 CH2Cl2 (50 mL) 및 냉수 (40 mL)를 첨가하고 1분간 교반한 후 반응 혼합물 용액을 분별깔대기에서 층분리하였다. 유기층을 무수MgSO4로 탈수, 건조 및 분리하여 원하는 생성물인 화합물 2를 얻었다(수득률: 1.68g, 39%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 10.267 (1H, s, CHO), 8.051 (1 H, s), 7.889 (1 H, d), 7.653 (1 H, d)
화합물 3의 제조
100 mL 플라스크 속에 화합물 2 (1.68 g)과 DMF (50 mL)을 넣고 교반하면서 에틸 티오글리콜레이트(Ethyl thioglycolate, 0.8 mL, 0.88 g) 및 K2CO3 (1.02 g)를 차례로 첨가한 후 서서히 가온하여 60℃로 유지한 후 24시간 교반시켰다. 실온에서 반응 혼합물에 CH2Cl2 (20 mL) 및 물 (10 mL)를 첨가하고 1분간 교반한 후 반응 혼합물 용액을 분별깔대기에서 층분리한다. 유기층을 무수MgSO4로 탈수, 건조 및 분리하여 원하는 생성물인 화합물 3을 얻었다(수득률: 1.23g, 69%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 8.002 (1H, s), 7.996 (1 H, s), 7.75 (1 H, d), 7.557 (1 H, d), 4.44(2 H, m, OCH2), 1.567 (3 H, t, CH3).
화합물 4의 제조
250 mL 플라스크 속에 화합물 3 (3.85 g)과 THF (100 mL)을 넣고 교반하면서 10% NaOH 수용액 (NaOH 2.26 g) 및 MeOH (30 mL)를 차례로 첨가한 후 서서히 가온하여 5시간동안 환류시켰다. 반응 혼합물을 아이스배스로 10℃로 유지하고, c-HCl (concentrated HCl)을 천천히 첨가하면서 반응 혼합물 수용층의 산도를 pH 1~3으로 맞추었다. 생성된 고체를 여과한 후 물 및 MeOH로 세척하여 원하는 생성물인 화합물 4를 얻었다(수득률: 3.4g, 96%).
1H-NMR (300 MHz; DMSO; TMS) δ 7.978(1H, s, CO2H), 7.901 (1 H, s), 7.73 (1 H, d), 7.57 (1 H, s), 7.49 (1 H, d)
화합물 5의 제조
25 mL 플라스크 속에 화합물 4 (1.00 g), Cu (0.19 g) 및 퀴놀린 (10 mL)을 넣고 가온하여 180℃로 유지한 후 30분간 교반시켰다. 반응 혼합물을 100 mL 플라스크에 옮기고 물 (20 mL) 및 n-헥산 (30 mL)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 10℃로 유지한 후 HCl로 pH1~3 맞추고 10분간 교반하였다. 반응 혼합물을 분별깔대기로 옮기고, 유기층을 무수MgSO4로 탈수, 건조 및 분리하여 원하는 생성물인 화합물 5를 얻었다(수득률: 0.7g, 87%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 7.98(1H, s), 7.716 (1 H, d), 7.53 (1 H, d), 7.497 (1 H, d), 7.315 (1 H, d)
화합물 6의 제조
ChemSusChem 2011, 591 논문의 방법과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 6을 얻었다.
1H-NMR (300 MHz; (CDCl3; TMS) δ 7.415-7.452 (4 H, d, J= 8.4 Hz, Ar-H), 7.153-7.231 (6 H, d, J= 8.7 Hz, Ar-H), 6.545-6.612 (4H d, J= 8.7 Hz, Ar-H), 5.546 (H, Br-S, N-H), 3.969-4.032 (8 H, t, -OCH2), 0.857-2.057 (44 H, m, -CH2, -CH3). FT-IR (KBr) [cm-1] 3400(-NH).
화합물 7의 제조
50mL 2-neck 라운드 플라스크에 화합물 5 (0.15 g)와 화합물 6 (0.40 g)을 넣고, 글로브 박스를 이용하여 Pd2(dba)3 (0.02 g)와 소듐 부톡사이드 (0.08 g)를 넣고 컨덴서를 장착하였다. 질소 기류 하에, 증류된 톨루엔 (20 mL)를 주입하고, t-부틸포스핀 (0.01 mL)을 주입한 후, 110℃에서 환류 및 교반하여 반응시켰다. 반응 종류 후, 온도를 내리고 다이클로로메탄과 물로 추출한 후, 유기층을 분리하고 용매를 증발시켰다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 hexane:MC = 2:1)로 정제시켜 노란색 오일로 화합물 7을 얻었다(수득률: 0.37g, 73%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 7.72(1 H, d), 7.614 (1 H, d), 7.457-424 (4 H, m), 7.406 (1 H, s), 7.294-7.246 (4 H, m), 7.136 (4 H, d), 6.543 (4 H, m), 4.002-3.934 (8 H, t, -OCH2), 0.831-1.816 (44 H, m, -CH2, -CH3)
화합물 8의 제조
화합물 7 (0.2 g)을 클로로폼 용매에 녹인 후, N-브로모숙신이미드 (0.04 g)을 넣고 상온에서 교반시켰다. 반응 색은 노랑색에서 녹색으로 변하였다. TLC 모니터링으로 반응물이 사라지면, 반응을 종료시키고 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하였다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 n-hex:MC=3:1)로 정제시켜 화합물 8을 얻었다(수득률: 0.41g, 94%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 7.63(1 H, d), 7.58 (2 H, d), 7.51 (1 H, s), 7.46-43 (4 H, m), 7.28-25 (2 H, m), 7.16 (4 H, d), 6.547 (4 H, m), 4.008-3.941 (8 H, t, -OCH2), 0.836-1.824 (44 H, m, -CH2, -CH3)
화합물 9의 제조
100mL round 플라스크 속에 화합물 8 (0.6 g)을 넣고, 질소 기류 하에 dry THF (50 mL)를 넣었다. 교반시키면서, 온도를 -78℃까지 내린 후, n-BuLi (0.38 mL)를 천천히 적가하고, 1시간동안 교반시켰다. 그 후, 2-이소프로폭시-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-다이옥사보로란 (0.26 mL)를 적가 후, 상온으로 천천히 가온하였다. 반응을 종료시키고 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하고, 컬럼 크로마토그래피(전개용매 n-hex:MC=2:1)로 정제시켜 화합물 9를 얻었다(수득률: 0.27g, 41%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 7.74 (1 H, d), 7.65 (2 H, d), 7.61 (1 H, s), 7.53-47 (4 H, m), 7.32 (2 H, m), 7.17 (4 H, d), 6.579 (4 H, m), 4.054-3.970 (8 H, t, -OCH2), 0.877-1.894 (44 H, m, -CH2, -CH3)
[실시예 1] 다환 접합 고리 화합물 11 (SGT-130)의 제조
화합물 10의 제조
100mL 2-neck round flak 안에 화합물 9 (0.26 g)과 4-(7-브로모벤조[c][1,2,5]티아디아졸-4-일)벤즈알데히드 (0.075 g)을 넣고 글로브 박스 안에서 Pd(PPh3)4 (0.01 g)을 넣은 후, 질소 기류 하에 용매 톨루엔 (20 mL), THF (12 mL), 에탄올 (4 mL) 및 물 (4 mL)을 주입하여 환류시켰다. 반응이 종료되면, 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하였다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 n-hex:MC=2:1)로 정제시켜 화합물 10을 얻었다(수득률: 0.25g, 12%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 10.113 (1 H, s, CHO), 8.498 (1 H, s), 8.18 (2 H, m), 8.019-7.993 (3 H, m), 7.844 (2 H, d), 7.775 (2 H, d), 7.470 (4 H, d), 7.327 (4 H, d), 7.211 (4 H, d), 6.560 (4 H, m), 4.015-3.956 (8 H, t, -OCH2), 0.873-1.832 (44 H, m, -CH2, -CH3). FT-IR (KBr) [cm-1] 1700.91(-C=O).
화합물 11의 제조
50mL 2-neck round flask에 화합물 10 (0.12 g)과 시아노아세트산 (0.04 g) 및 피페리딘(0.02 g)을 넣고 용매 아세토나이트릴 하에서 환류시켰다. 반응물이 다 사라지면, 반응을 종료하고 산처리를 하였다. 산처리 후, 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하였다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 MC:MeOH=25:1)로 정제시켜 화합물 11을 얻었다(수득률: 0.09g, 72%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 12.42 (1 H, s, CO2H) 8.52 (1 H, s), 8.23 (2 H, m), 8.10-7.98 (3 H, m), 7.91 (2 H, d), 7.85 (2 H, d), 7.52 (4 H, d), 7.43 (4 H, d), 7.32 (4 H, d), 6.57 (4 H, m), 4.013-3.98 (8 H, t, -OCH2), 0.891-1.864 (44 H, m, -CH2, -CH3). FT-IR (KBr) [cm-1] 2264.02(-CN), 1734.66(-C=O).
[실시예 2] 다환 접합 고리 화합물 13 (SGT-131)의 제조
화합물 12의 제조
100mL 2-neck round flak 안에 화합물 9 (0.2 g)과 부틸4-(4-브로모벤조[c][1,2,5]티아다이아졸-7-일)벤조에이트(0.07 g)을 넣고 글로브 박스 안에서 Pd(PPh3)4 (0.012 g)을 넣은 후, 질소 기류 하에 용매 톨루엔 (20 mL), THF (12 mL),에탄올 (4 mL) 및 물 (4 mL)을 주입하여 환류시켰다. 반응이 종료되면, 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하였다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 n-hex:MC=2:1)로 정제시켜 화합물 12을 얻었다(수득률: 0.07 g, 33%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 8.475 (1 H, s), 8.229 (2 H, m), 8.07-04 (3 H, m), 7.988 (2 H, d), 7.801 (2 H, d), 7.498 (4 H, d), 7.329 (4 H, d), 7.183 (4 H, d), 6.563 (4 H, m), 4.40 (2 H, t, -OCH2), 4.015-3.956 (8 H, t, -OCH2), 0.873-1.832 (51 H, m, -CH2, -CH3). FT-IR (KBr) [cm-1] 1718.26(-C=O).
화합물 13의 제조
50mL 2-neck round flask에 화합물 12 (0.07 g)과 포타슘하이드록시드 (0.036 g) 을 넣고 용매 2-에톡시에탄올 : THF : 물=(3:2:1) 하에서 환류시켰다. 반응물이 다 사라지면, 반응을 종료하고 산처리를 하였다. 산처리 후, 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하였다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 Hex:EA=2:1)로 정제시켜 화합물 13을 얻었다(수득률: 0.03g, 42%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 10.8 (1 H, s, CO2H), 8.46 (1 H, s), 8.23 (2 H, m), 8.05 (3 H, m), 7.87 (2 H, d), 7.65 (2 H, d), 7.35 (4 H, d), 7.27 (4 H, d), 7.12 (4 H, d), 6.55 (4 H, m), 4.42 (2 H, t, -OCH2), 3.98 (8 H, t, -OCH2), 0.854-1.87 (51 H, m, -CH2, -CH3). FT-IR (KBr) [cm-1] 1730.8(-C=O).
[실시예 3] 다환 접합 고리 화합물 15 (SGT-126)의 제조
화합물 14의 제조
100mL 2-neck round flak 안에 화합물 9 (0.3 g)과 5-(4-브로모벤조[c][1,2,5]티아디아졸-7-일)티오펜-2-카보알데히드(0.086 g)을 넣고 글로브 박스 안에서 Pd(PPh3)4 (0.018 g)을 넣은 후, 질소 기류 하에 용매 톨루엔 (20 mL), THF (12 mL) 에탄올 (4 mL) 및 물 (4 mL 을 주입하여 환류시켰다. 반응이 종료되면, 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하였다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 n-hex:MC=2:1)로 정제시켜 화합물 14을 얻었다(수득률: 0.2 g, 66%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 9.985 (1 H, s, CHO), 8.513 (2 H, s), 8.02-7.97 (3 H, m), 7.86 (2H, d), 7.77 (2 H, d), 7.52 (4 H, d), 7.32 (4 H, d), 7.17 (4 H, m), 6.55 (4 H, m), 4.058-3.951 (8 H, t, -OCH2), 0.711-2.207 (44 H, m, -CH2, -CH3). FT-IR (KBr) [cm-1] 1737.55(-C=O).
화합물 15의 제조
50mL 2-neck round flask에 화합물 14 (0.2 g)과 시아노아세트산 (0.14 g) 및 피페리딘(0.07 g)을 넣고 용매 아세토나이트릴 하에서 환류시켰다. 반응물이 다 사라지면, 반응을 종료하고 산처리를 하였다. 산처리 후, 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하였다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 MC:MeOH=25:1)로 정제시켜 화합물 15을 얻었다(수득률: 0.15g, 71%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 11.57 (1 H, s, CO2H), 8.51 (2 H, s), 8.15-8.06 (3 H, m), 8.0 (2 H, d), 7.95-92 (2 H, d), 7.57 (4 H, d), 7.36 (4 H, d), 7.19 (4 H, m), 6.54 (4 H, m), 3.969 (8 H, t, -OCH2), 0.865-2.037 (44 H, m, -CH2, -CH3). FT-IR (KBr) [cm-1] 2258.04(-CN), 1738.5(-C=O).
[실시예 4] 다환 접합 고리 화합물 17 (SGT-121)의 제조
화합물 16의 제조
100mL 2-neck round flak 안에 화합물 8 (0.1 g)과 (5-(1,3-다이옥소란-2-일)티오펜-2-일)트리뷰틸스태넌(0.05 g)을 넣고 Pd(PPh3)2Cl2 (0.01 g)을 넣은 후, 질소 기류 하에 용매 톨루엔 20 mL를 주입하여 환류시켰다. 반응이 종료되면, 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하였다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 n-hex:MC=2:1)로 정제시켜 화합물 16을 얻었다(수득률: 0.05 g, 40%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 9.873 (1 H, s), 7.698 (2 H, d), 7.589 (1 H, d), 7.523 (1 H, d), 7.461-7.426(2 H, d), 7.302 (4 H, d), 7.19 (4 H, d), 7.183 (4 H, d), 6.558 (4 H, m), 4.06 (8 H, t, -OCH2), 0.846-1.832 (44 H, m, -CH2, -CH3). FT-IR (KBr) [cm-1] 1665.23(-C=O).
화합물 17의 제조
50mL 2-neck round flask에 화합물 16 (0.05 g)과 시아노아세트산 (0.01 g) 및 피페리딘(0.01 g)을 넣고 용매 아세토나이트릴 하에서 환류시켰다. 반응물이 다 사라지면, 반응을 종료하고 산처리를 하였다. 산처리 후, 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하였다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 MC:MeOH=25:1)로 정제시켜 화합물 17을 얻었다(수득률: 0.04g, 75%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 8.316 (1 H, s), 7.749 (2 H, d), 7.69 (1 H, d), 7.66 (1 H, d), 7.606-7.573(2 H, d), 7.491 (4 H, d), 7.343 (4 H, d), 7.27 (4 H, d), 6.554 (4 H, m), 4.01 (8 H, t, -OCH2), 0.865-1.804 (44 H, m, -CH2, -CH3). FT-IR (KBr) [cm-1] 2216.77(-CN), 1719.23(-C=O).
[실시예 5] 다환 접합 고리 화합물 21 (SGT-136)의 제조
화합물 19의 제조
50mL 2-neck 라운드 플라스크에 화합물 18 (0.11 g)와 화합물 6 (0.43 g)을 넣고, 글로브 박스를 이용하여 Pd2(dba)3 (0.02 g)와 소듐 부톡사이드 (0.08 g)를 넣고 컨덴서를 장착하였다. 질소 기류 하에, 증류된 톨루엔 (20 mL)를 주입하고, t-부틸포스핀 (0.01 mL)을 주입한 후, 110℃에서 환류 및 교반하여 반응시켰다. 반응 종류 후, 온도를 내리고 다이클로로메탄과 물로 추출한 후, 유기층을 분리하고 용매를 증발시켰다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 hexane:MC = 3:1)로 정제시켜 노란색 오일로 화합물 19을 얻었다(수득률: 0.14g, 68%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 7.66 (1 H, d), 7.436-7.407 (4 H, m), 7.330 (1 H, d), 7.283 (1 H, s), 7.172 (4 H, d), 7.043 (2 H, d), 6.542-6.524 (4 H, m), 4.221 (q, 2 H), 4.004-3.934 (8 H, t, -OCH2), 0.831-1.816 (47 H, m, -CH2, -CH3).
화합물 20의 제조
50mL round 플라스크 속에 화합물 19 (0.1 g)을 넣고, 질소 기류 하에 dry THF (50 mL)를 넣었다. 교반시키면서, 온도를 -78℃까지 내린 후, n-BuLi (0.38 mL)를 천천히 적가하고, 1시간동안 교반시켰다. 그 후 트리뷰틸틴 클로라이드를 적가 후, 상온으로 천천히 가온하였다. 반응을 종료시키고 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하고, 정제 없이 진공건조 후, 4-(7-브로모벤조[c][1,2,5]티아디아졸-4-일)벤즈알데히드 (0.053 g) 및 Pd(PPh3)2Cl2 (0.01 g)을 넣은 후, 질소 기류 하에 용매 톨루엔 20 mL를 주입하여 환류시켰다. 반응이 종료되면, 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하였다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 n-hex:MC=1:50)로 정제시켜 화합물 20을 얻었다(수득률: 0.05 g, 40%).수득률: 0.27g, 41%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 10.118 (1 H, s, CHO), 8.414 (1 H, s), 8.20 (1 H, d), 8.105-8.026 (3 H, m), 7.847 (1 H, d), 7.732 (5 H, m), 7.692 (1 H, s), 7.546 (5 H, d), 7.465 (2 H, d), 7.207 (2 H, d), 6.564 (4 H, m), 4.234 (2 H, q), 4.009-3.945 (8 H, t, -OCH2), 0.873-1.832 (47 H, m, -CH2, -CH3).
화합물 21의 제조
50mL 2-neck round flask에 화합물 20 (0.053 g)과 시아노아세트산 (0.05 g) 및 피페리딘(0.01 g)을 넣고 용매 아세토나이트릴 하에서 환류시켰다. 반응물이 다 사라지면, 반응을 종료하고 산처리를 하였다. 산처리 후, 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하였다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 MC:MeOH=10:1)로 정제시켜 화합물 21을 얻었다 (수득률: 12mg, 71%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 8.414 (1 H, s), 8.20 (1 H, d), 8.105-8.026 (3 H, m), 7.847 (1 H, d), 7.732 (5 H, m), 7.692 (1 H, s), 7.546 (5 H, d), 7.465 (2 H, d), 7.207 (2 H, d), 6.564 (4 H, m), 4.234 (2 H, q), 4.009-3.945 (8 H, t, -OCH2), 0.873-1.832 (47 H, m, -CH2, -CH3).
[실시예 6] 다환 접합 고리 화합물 25 (SGT-137)의 제조
화합물 23의 제조
50mL 2-neck 라운드 플라스크에 화합물 22 (0.15 g)와 화합물 6 (0.40 g)을 넣고, 글로브 박스를 이용하여 Pd2(dba)3 (0.02 g)와 소듐 부톡사이드 (0.08 g)를 넣고 컨덴서를 장착하였다. 질소 기류 하에, 증류된 톨루엔 (20 mL)를 주입하고, t-부틸포스핀 (0.01 mL)을 주입한 후, 110℃에서 환류 및 교반하여 반응시켰다. 반응 종류 후, 온도를 내리고 다이클로로메탄과 물로 추출한 후, 유기층을 분리하고 용매를 증발시켰다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 hexane:MC = 3:1)로 정제시켜 노란색 오일로 화합물 23을 얻었다(수득률: 0.13g, 73%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 7.66 (1 H, d), 7.44 (4 H, m), 7.322 (1 H, d), 7.283 (1 H, s), 7.172 (4 H, d), 7.047 (2 H, d), 6.549-6.520 (4 H, m), 4.142 (q, 2 H), 4.009-3.938 (8 H, t, -OCH2), 0798-1.826 (55 H, m, -CH2, -CH3).
화합물 24의 제조
50mL round 플라스크 속에 화합물 23 (0.11 g)을 넣고, 질소 기류 하에 dry THF (50 mL)를 넣었다. 교반시키면서, 온도를 -78℃까지 내린 후, n-BuLi (0.38 mL)를 천천히 적가하고, 1시간동안 교반시켰다. 그 후 트리뷰틸틴 클로라이드를 적가 후, 상온으로 천천히 가온하였다. 반응을 종료시키고 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하고, 정제 없이 진공건조 후, 4-(7-브로모벤조[c][1,2,5]티아디아졸-4-일)벤즈알데히드 (0.04 g) 및 Pd(PPh3)2Cl2 (0.01 g)을 넣은 후, 질소 기류 하에 용매 톨루엔 20 mL를 주입하여 환류시켰다. 반응이 종료되면, 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하였다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 n-hex:MC=1:50)로 정제시켜 화합물 24을 얻었다 (수득률: 0.04 g, 34%).수득률: 0.27g, 41%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 10.118 (1 H, s, CHO), 8.391 (1 H, s), 8.20 (1 H, d), 8.108-8.021 (3 H, m), 7.847 (1 H, d), 7.701 (5 H, m), 7.692 (1 H, s), 7.546 (5 H, d), 7.465 (2 H, d), 7.207 (2 H, d), 6.553 (4 H, m), 4.293 (2 H, q), 4.009-3.945 (8 H, t, -OCH2), 0.873-1.832 (55 H, m, -CH2, -CH3).
화합물 25의 제조
50mL 2-neck round flask에 화합물 20 (0.042g)과 시아노아세트산 (0.05 g) 및 피페리딘(0.01 g)을 넣고 용매 아세토나이트릴 하에서 환류시켰다. 반응물이 다 사라지면, 반응을 종료하고 산처리를 하였다. 산처리 후, 물과 MC로 추출한 후, MC층만 분리하였다. 컬럼 크로마토그래피(전개용매 MC:MeOH=10:1)로 정제시켜 화합물 25을 얻었다 (수득률: 2.2mg, 64%).
1H-NMR (300 MHz; CDCl3; TMS) δ 8.391 (1 H, s), 8.20 (1 H, d), 8.108-8.021 (3 H, m), 7.847 (1 H, d), 7.701 (5 H, m), 7.692 (1 H, s), 7.546 (5 H, d), 7.465 (2 H, d), 7.207 (2 H, d), 6.553 (4 H, m), 4.293 (2 H, q), 4.009-3.945 (8 H, t, -OCH2), 0.873-1.832 (55 H, m, -CH2, -CH3).
분광학적 특성 평가
상기 실시예 1 내지 실시예 4에서 수득한 다환 접합 고리 화합물(SGT-130, SGT-131, SGT-126, SGT-121)의 UV 흡수 및 PL 스펙트럼을 도 1 및 도 2에 도시하였다.
염료감응 태양전지의 특성 평가
상기 실시예 1 내지 실시예 6에서 수득한 다환 접합 고리 화합물(SGT-130, SGT-131, SGT-126, SGT-121, SGT-136, SGT-137)을 이용한 염료감응 태양전지는 다음과 같이 제작되었다.
제1전극의 ITO로 이루어진 전도성 필름 상에 평균입경 20nm 입경을 갖는 티타늄산화물 입자의 분산액을 닥터 블레이드법을 이용하여 0.25㎠ 면적에 도포하고, 이를 450℃에서 30분동안 열처리 소성공정을 하여, 5.5 ㎛두께의 다공질막을 제작하였다.
이어서, 상기 결과물을 80℃에서 유지하고 이를 상기 실시예 1 내지 실시예 6에서 수득한 다환 접합 고리 화합물(SGT-130, SGT-131, SGT-126, SGT-121, SGT-136, SGT-137) 각각을 에탄올에 용해한 0.3 mM 염료 분산액에 침지하여 염료 흡착 처리를 2시간 수행하였다.
그 후 염료 흡착된 다공질막을 에탄올을 이용하여 씻어내고 상온 건조하여 광흡수층이 형성된 제1전극을 제조하였다.
이와 별도로 제2전극은, ITO로 이루어진 제1전도성 필름 위에 스퍼터를 이용하여 Pt로 이루어진 제2전도성 필름을 증착하였고, 전해액 주입을 위해 0.75 mm 직경의 드릴을 이용하여 미세 구멍을 만들었다.
이후, 25㎛ 두께의 열가소성 고분자 필름으로 이루어진 지지대를 다공질막이 형성된 제1전극과 제2전극 사이에 두고 80℃에서 16초 압착시킴으로써 두 전극을 접합시켰다. 그리고, 제2전극에 형성된 미세구멍을 통하여 전해질을 주입하고 커버 글라스와 열가소성 고분자 필름을 이용하여 미세 구멍을 밀봉하여 염료감응 태양전지를 제조하였다. 이 때 이용된 전해질은 0.22M의 [Co(bpy)3]2+, 0.05M의 [Co(bpy)3]3+, 0.05M의 LiClO4 및 1.0M의 4-t-부틸피리딘을 CH3CN에 용해하여 준비하였다.
상기 제조된 염료감응 태양전지를 사용하여 1 sun(100 mW/cm) 일루미네이션(illumination) 조건에서 전지의 전압-전류밀도를 측정하여 도 3 에 도시하였으며, 이를 표 1에 정리하여 나타내었다.
| 유기염료 | Jsc [mA cm-2] |
Voc [mV] |
FF (%) |
η (%) |
| 실시예 1의 SGT-130 | 16.77 | 851.2 | 73.34 | 10.47 |
| 실시예 2의 SGT-131 | 12.28 | 834.1 | 71.96 | 7.37 |
| 실시예 3의 SGT-126 | 10.48 | 764.0 | 71.45 | 5.72 |
| 실시예 4의 SGT-121 | 14.00 | 809.1 | 72.71 | 8.24 |
| 실시예 5의 SGT-136 | 16.11 | 791.7 | 75.01 | 9.57 |
| 실시예 6의 SGT-137 | 17.43 | 825.1 | 74.59 | 10.73 |
본 발명의 다환 접합 고리 화합물은 우수한 광변환 효율을 가지며, 넓은 영역의 빛을 흡수하여 염료감응 태양전지용 염료로써 매우 우수한 특성을 가짐을 알 수 있다.
Claims (6)
- 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 다환 접합 고리 유도체:
[화학식 1]
[화학식 2]
상기 화학식 1 및 2에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬 또는 (C1-C20)알콕시이고;
L1 및 L2는 각각 독립적으로 (C6-C20)아릴렌이고, 상기 아릴렌은 (C1-C20)알콕시 및 (C1-C20)알킬로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
R3 및 R4은 각각 독립적으로 (C1-C20)알콕시 또는 하나 이상의 (C1-C20)알콕시로 치환된 (C6-C20)아릴이고;
A1 및 A2는 각각 독립적으로 하기 구조에서 선택되고;
R5는 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C6-C20)아릴 또는 (C1-C20)알킬 및 (C1-C20)알콕시로부터 선택되는 하나 이상으로 치환된 (C6-C20)아릴이고;
m은 0 또는 1의 정수이고;
X1 내지 X3는 각각 독립적으로 CRaRb, S, O, NRc, SiRdRe 또는 Se이고;
Ra, Rb, Rc, Rd 및 Re는 각각 독립적으로 수소 또는 (C1-C20)알킬이고;
B는또는
이다.
- 제 1항에 있어서,
하기 화학식 3, 화학식 4 또는 화학식 5로 표시되는 다환 접합 고리 유도체:
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
상기 R1, R2, X1 내지 X3, A1, A2 및 B는 청구항 제1항에서의 정의와 동일하고,
은 하기 구조에서 선택되고;
상기 R11은 (C1-C20)알킬 또는 (C1-C20)알콕시이고; R'는 (C1-C20)알킬이고; X는 1 또는 2의 정수이다. - 제 1항에 있어서,
하기 구조로부터 선택되는 다환 접합 고리 유도체:
- 제 1항 내지 제 3항에서 선택되는 어느 한 항의 다환 접합 고리 유도체를 포함하는 염료감응 태양전지용 염료.
- 제 4항의 염료감응 태양전지용 염료를 포함하는 염료감응 태양전지.
- 제 5항에 있어서,
상기 염료감응 태양전지는
전도성 투명 기판을 포함하는 제1전극;
상기 제1전극의 어느 일면에 형성된 광흡수층;
상기 광흡수층이 형성된 제1전극에 대향하여 배치되는 제2전극; 및
상기 제1전극과 제2전극 사이의 공간에 위치하는 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20140063435 | 2014-05-27 | ||
| KR1020140063435 | 2014-05-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150136577A true KR20150136577A (ko) | 2015-12-07 |
| KR101758614B1 KR101758614B1 (ko) | 2017-07-17 |
Family
ID=54872427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150071439A KR101758614B1 (ko) | 2014-05-27 | 2015-05-22 | 신규한 다환 접합 고리 유도체, 이를 포함하는 염료감응 태양전지용 유기염료 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101758614B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017167315A1 (zh) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种蒽基有机染料及其制备方法 |
| JP2019031452A (ja) * | 2017-08-07 | 2019-02-28 | キヤノン株式会社 | 有機化合物及び光電変換素子 |
-
2015
- 2015-05-22 KR KR1020150071439A patent/KR101758614B1/ko active IP Right Grant
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|---|---|---|---|---|
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| US10861903B2 (en) | 2017-08-07 | 2020-12-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Organic compound and photoelectric conversion element |
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| KR101758614B1 (ko) | 2017-07-17 |
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