KR20160114314A - Insertable and dye-sensitized solar cell electrode for short circuit prevention - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직조섬유와이어와 함께 광전극 및 상대전극을 직조하여 직조물 사이에 함께 삽입 직조 가능하며, 직조된 광전극과 상대전극 간의 쇼트를 방지하는 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a dye-sensitized solar cell capable of interposing a short-circuit-proof electrode, and more particularly, to a dye-sensitized solar cell capable of interposing a short- And a dye-sensitized solar cell capable of inserting a short-prevention electrode for preventing a short circuit between the electrodes.
염료감응형 태양전지는 염료의 태양광 흡수능력을 이용하여 화학적 발전을 일으키는 태양전지의 일종으로, 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 상부유리기판(1), 상부유리기판(1)의 상부에 음극(2), 염료, 전해질(3), 상대전극(4), 도전성 투명전극(5), 실링용접착제(6) 및 하부유리기판(7)을 포함한다. 그 중 음극(2)은 나노 사이즈의 다공질막 형태로 존재하는 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 이산화주석(SnO2)과 같은 넓은 밴드갭을 가진 n형 산화물 반도체로 구성되고, 이 표면에 단분자층의 염료가 흡착된다.The dye-sensitized solar cell is a type of solar cell that generates chemical power by utilizing the solar absorption capability of a dye. Generally, as shown in FIG. 1, the dye-sensitized solar cell includes an
태양광이 태양전지에 입사되면 염료 속의 페르미 에너지(Fermi energy) 부근의 전자가 태양에너지를 흡수하여 전자가 채워지지 않은 상위 준위로 여기(Excitation)된다. 이때 전자가 빠져나간 하위 준위의 빈 자리에는 이온이 전자를 제공함으로써 다시 채워진다. 염료에 전자를 제공한 이온은 양극인 상대전극(4)으로 이동하여 전자를 제공받게 된다. 이때 양극부의 상대전극(4)은 전해질(3) 속에 있는 이온의 산화환원 반응 촉매로 작용하여 표면에서의 산화환원 반응을 통하여 전해질 속의 이온에 전자를 제공하는 역할을 한다.When sunlight is incident on a solar cell, electrons in the dye near the Fermi energy absorb the solar energy and are excited to higher levels that are not filled with electrons. In this case, ions are refilled by supplying electrons to vacant spaces of the sub-level where electrons have escaped. The ions providing the electrons to the dye move to the
상기의 염료감응형 태양전지 구성요소 중 상부 및 하부유리기판(1, 7)은 표면에 도전성 투명전극(5)이 코팅되어 있다. 도전성 투명전극(5)으로는 주로 불소(F)가 도핑된 산화주석(F-doped SnO2, FTO)이 사용되고 있는데, 이는 FTO가 전해질(3)과의 반응성이 낮아 장시간 사용하더라도 안전하기 때문이다. 그러나 FTO가 코팅된 상부 및 하부유리기판(1, 7)을 사용하는 염료감응형 태양전지는 유연성이 없기 때문에 태양전지를 구부릴 필요가 있는 응용분야에서는 사용이 제한된다는 문제점이 있다.The upper and
따라서, 유연성이 있는 염료감응형 태양전지가 필요한 실정이며 이에 대한 종래기술로는 '대한민국특허청 공개특허공보 제10-2005-0064566호 구부림이 가능한 태양전지 및 그 제조방법'이 알려져 있다. 이러한 종래기술은 구부림이 가능한 제1전도성기판 및 제2전도성기판; 상기 제1전도성기판 상에 형성된 나노입자 산화물층을 포함하는 반도체전극; 상기 제2전도성기판에 형성한 금속층을 포함하는 대향전극; 상기 반도체전극과 상기 대향전극 사이에 개재된 전해질 용액; 및 투명필름을 포함하여 구성된다.Accordingly, there is a need for a dye-sensitized solar cell having flexibility. As a conventional technology for this, there is known a solar cell capable of being bent and a manufacturing method thereof, Korean Unexamined Patent Application Publication No. 10-2005-0064566. Such prior art techniques include a first conductive substrate and a second conductive substrate that are bendable; A semiconductor electrode including a nanoparticle oxide layer formed on the first conductive substrate; An opposing electrode including a metal layer formed on the second conductive substrate; An electrolyte solution interposed between the semiconductor electrode and the counter electrode; And a transparent film.
그러나 상기 종래기술은 유연성은 있으나 태양전지만을 별도로 사용하도록 구성된 것으로, 일반적인 직조물을 직조하는 중에 직조물 사이에 삽입할 수 없는 구조로, 이에 의해 활용분야가 한정되어 있다. 뿐만 아니라 직조를 이용하여 태양전지를 제조할 경우 광전극층과 상대전극층 사이에 별도의 격리 구성요소가 없기 때문에 전해질 용액이 소진되거나 구부림에 의해 광전극층과 백금층이 직접 접촉하게 되는 문제점이 발생할 수 있다.However, the above-mentioned prior art is flexible, but is configured to use only a solar cell separately, and has a structure in which a general woven fabric can not be inserted between woven fabrics during weaving. In addition, when a solar cell is manufactured using a woven fabric, there is no separate isolation component between the photoelectrode layer and the counter electrode layer, so that the photoelectrode layer and the platinum layer may be in direct contact with each other due to the depletion or bending of the electrolyte solution .
따라서 본 발명의 목적은 직조섬유와이어와 함께 광전극 및 상대전극을 직조하여 직조물 사이에 함께 삽입 직조가능한 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a dye-sensitized solar cell in which a photo-electrode and a counter electrode are woven together with a woven fiber wire, and a short-prevention electrode capable of being woven together can be inserted between woven fabrics.
또한 리본 또는 박판 타입의 광전극본체에서 광전극층이 형성된 면의 대향한 면에 다공성절연층을 코팅하여 광전극과 상대전극 간의 쇼트를 방지하는 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지를 제공하는 것이다.Also, there is provided a dye-sensitized solar cell capable of inserting a short-prevention electrode for preventing short-circuit between a photoelectrode and a counter electrode by coating a porous insulation layer on a surface of a ribbon or a thin plate-type photo- will be.
상기한 목적은, 광전극과; 상기 광전극과 이격 배치되는 상대전극본체와, 상기 상대전극본체에 형성된 상대전극층을 포함하는 상대전극과; 상기 광전극 및 상기 상대전극 영역에 함침되는 전해질을 포함하는 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지에 있어서, 상기 광전극은, 복수의 천공을 포함하는 금속박판 또는 금속리본 형상의 광전극본체와; 상기 광전극본체의 일면에 적층된 광전극층과; 상기 상대전극과 마주보도록 상기 광전극본체의 타면에 코팅되는 다공성절연층을 포함하며, 상기 광전극 및 상기 상대전극이 삽입대상 직조물 내에 삽입되도록 상기 광전극 및 직조섬유와이어를 위사로, 상기 상대전극 및 직조섬유와이어를 위사로 하여 함께 삽입 직조되는 것을 특징으로 하는 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지에 의해 달성된다.The above-mentioned object is achieved by a photoelectric conversion element comprising: A counter electrode including a counter electrode body disposed on the counter electrode body; A photo-sensitive dye-sensitized solar cell comprising: a photo-electrode; and a counter electrode, wherein the light-shielding electrode includes an electrolyte impregnated into the photo-electrode and the counter electrode region, Wow; A photo electrode layer stacked on one surface of the photo electrode body; And a porous insulating layer coated on the other surface of the photo electrode body so as to face the counter electrode, wherein the photoelectrode and the counter electrode are interwoven with the photoelectrode and the woven fiber wire, And a woven fiber wire as a weaving yarn. The dye-sensitized solar cell according to
여기서, 상기 다공성절연층은, 다공성 세라믹(Porous ceramics) 또는 다공성 폴리머(Porous polymer)로 이루어지며, 상기 다공성 세라믹은, 산화규소(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 산화지르코늄(ZrO2), 산화알루미늄(Al2O3) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 바람직하다.Here, the porous insulating layer is made of porous ceramics or a porous polymer, and the porous ceramic is made of silicon oxide (SiO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ) , Aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and mixtures thereof.
또한, 상기 다공성절연층은, 스프레이 코팅(Spraying coating), 딥 코팅(Dip coating) 또는 스핀 코팅(Spin coating)을 이용하여 코팅되는 것이 바람직하다.The porous insulating layer is preferably coated using a spray coating, a dip coating, or a spin coating.
상술한 본 발명의 구성에 따르면 직조섬유와이어와 함께 광전극 및 상대전극을 직조하여 직조물 사이에 함께 삽입 직조가능한 효과를 얻을 수 있다.According to the above-described constitution of the present invention, it is possible to combine the woven fiber wire with the optical electrode and the counter electrode to obtain an effect that the woven fabric can be woven together.
또한 리본 또는 박판 타입의 광전극본체에서 광전극층이 형성된 면의 대향한 면에 다공성절연층을 코팅하여 광전극과 상대전극 간의 쇼트를 방지하는 효과를 얻을 수 있다.In addition, an effect of preventing a short circuit between the photoelectrode and the counter electrode can be obtained by coating a porous insulating layer on the opposite surface of the surface of the ribbon or thin plate type electrode body on which the photoelectrode layer is formed.
도 1은 종래기술에 따른 태양전지의 정면도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 정면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 광전극의 단면도이다.1 is a front view of a conventional solar cell,
2 is a front view of a solar cell according to an embodiment of the present invention,
3 is a cross-sectional view of a photoelectrode according to the present invention.
이하 본 발명에 따른 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a dye-sensitized solar cell into which a short-prevention electrode according to the present invention can be inserted will be described in detail with reference to the drawings.
도 2에 도시된 바와 같이 태양전지(100)는 직조물(10) 내에 삽입되는 광전극(110)과, 광전극(110)과 이격 배치되어 삽입되는 상대전극(130)과, 광전극(110) 및 상대전극(130)에 함침되는 전해질로 구성된다.2, the
광전극(110)과 직조섬유와이어(11)를 위사로, 상대전극(130)과 직조섬유와이어(11)를 경사로 하여 직기에 삽입한 후 일반적인 섬유 직조방법을 이용하여 직조물(10)을 형성한다. 여기서 직조섬유와이어(11)는 내부에 전극(110, 130)이 삽입되는 대상인 삽입대상 직조물(10) 중 전극(110, 130)을 제외한 영역을 이루는 섬유와이어이다. 이러한 직조섬유와이어(11)는 직조물(10) 내에 광전극(110)이 삽입된 이후 광전극층(111)을 형성할 수 있도록 열에 안정적인 섬유와이어인 것이 바람직하다. 여기서 직조섬유와이어(11)는 나일론섬유(Nylon fiber), 유리섬유(Glass fiber), 폴리벤즈옥사졸섬유(Polybenzoxazole fiber), 아라미드섬유(Arammid fiber) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 바람직하나 이에 한정되지는 않는다. The woven fabric 10 is formed by using a general fiber weaving method after inserting the
이와 같이 직조섬유와이어(11)와 함께 광전극(110)과 상대전극(130)을 삽입 직조할 경우 직조물(10)을 직조하는 중 전극(110, 130)을 삽입하기 원하는 위치가 되면 광전극(110) 및 상대전극(130)을 삽입하여 직조한다. 그 이후에는 다시 직조섬유와이어(11) 만을 이용해 경사 및 위사로 직조하여 전극이 직조물(10)에서 원하는 영역에만 배치되도록 태양전지(100)를 직조물(10)에 구성할 수 있다. 이는 본 발명의 광전극(110) 및 상대전극(130)이 유연성을 가지기 때문에 가능하다.When the woven fiber 10 and the
직조물(10)에 삽입되어 함께 직조되는 광전극(110)은 도전성 재료로 이루어진 광전극본체(113)와, 광전극본체(113)의 일면에 형성되는 광전극층(111)과, 광전극본체(113)의 타면에 형성된 다공성절연층(115)을 포함한다.The
광전극본체(113)는 전해질이 통과할 수 있도록 복수의 천공(117)을 포함하는 금속박판 또는 금속리본 형상으로 이루어진다. 광전극본체(113)가 금속박판(Metal sheet) 또는 금속리본(Metal ribbon)이 아닌 금속와이어(Metal wire) 또는 금속얀(Metal yarn)과 같은 형태로 이루어질 경우 다공성절연층(115)을 형성하더라도 광전극층(111) 및 다공성절연층(115)의 위치 및 방향을 고정하기 어려워 다공성절연층(115)이 제 기능을 수행하지 못한다. 이와 같이 도전성 재료로 이루어지는 광전극본체(113)는 티타늄(Ti), 스테인레스 스틸(Stainless steel) 등과 같은 금속이 바람직하다. The light electrode
광전극본체(113)의 일면에 형성되는 광전극층(111)은 태양광을 받을 수 있도록 상대전극(130)과 마주보지 않고 외부방향을 향하도록 배치된 상태로 직조된다. 광전극층(111)은 광전극본체(113)에 미리 형성된 후 삽입 직조될 수 있으며, 경우에 따라서 광전극본체(113)를 직조물(10)에 직조한 이후에 광전극본체(113)의 상부에 광전극층(111)을 형성시킬 수도 있다. 이러한 광전극층(111)은 페이스트(Paste) 도포, 전해도금, 닥터블레이드(Doctor blade), 스크린프린팅(Screen printing) 또는 진공증착 방법을 통해 형성되는 것이 바람직하다. 또한 광전극층(111)은 산화티타늄(TiO2)이 바람직하나 이는 한정되지 않는다.The
광전극본체(113)의 타면에 형성되는 다공성절연층(115)은 상대전극(130)과 마주보도록 배치된다. 다공성절연층(115)은 다공성이며 절연 특징을 갖는 소재를 이용하여 형성하는데, 이를 통해 다공성절연층(115) 사이로 전해질이 침투할 수 있으며, 광전극(110)과 상대전극(130) 간에 쇼트도 방지할 수 있는 역할을 한다. 광전극(110)에 다공성절연층(115)을 포함하게 되면 별도의 절연부재가 포함되지 않더라도 광전극(110)과 상대전극(130) 간의 쇼트를 방지할 수 있다. 즉, 직조물(10)에 구부림, 휨 등과 같은 압력을 가하거나 전해질이 외부로 빠져나가 전해질의 양이 부족해지더라도 광전극(110)과 상대전극(130) 간의 쇼트를 방지할 수 있다. 또한 절연부재가 포함될 때보다 두께를 줄일 수 있기 때문에 직조물(10) 형성에 용이하다. The porous insulating
다공성절연층(115)은 다공성 세라믹(Porous ceramics) 또는 다공성 폴리머(Porous polymer)로 이루어지는 것이 바람직하며, 특히 다공성 세라믹의 경우 산화규소(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 산화지르코늄(ZrO2), 산화알루미늄(Al2O3) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 바람직하다. 또한 다공성절연층(115)은 스프레이 코팅(Spraying coating), 딥 코팅(Dip coating) 또는 스핀 코팅(Spin coating)을 이용하여 코팅되는 것이 바람직하다.The porous insulating
다공성절연층(115)과 마주보도록 상대전극(130)이 직조물(10)에 직조된다. 상대전극(130)은 상대전극본체와, 상대전극본체에 형성된 상대전극층을 포함한다. 상대전극본체는 광전극본체(113)와 달리 금속와이어(Metal wire), 금속얀(Metal yarn), 금속리본(Metal ribbon) 또는 금속박판(Metal sheet) 형상 등과 같이 형상이 제한적이지 않고 원하는 형상을 자유로이 사용가능하다. 또한 상대전극본체는 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 텅스텐(W), 은(Ag), 스테인레스 스틸(Stainless steel), 하스텔로이(Hastelloy), 인코넬(Inconel), 스텔라이트(Stellite) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 이용하여 제조된다.The
상대전극층의 경우 광전극층(111)과 같이 일면에만 형성될 수 있지만 상대전극본체의 전면을 둘러싸도록 형성하여도 무방하다. 이는 광전극(110)에 다공성절연층(115)이 형성되어 있기 때문에 광전극층(111)과의 쇼트를 방지할 수 있어 가능한 것이다. 이러한 상대전극층은 백금(Pt), 카본나노튜브(Carbon nano tube, CNT) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 사용한다.In the case of the counter electrode layer, it may be formed only on one surface like the
광전극(110) 및 상대전극(130) 간의 전자이동이 가능하도록 광전극(110) 및 상대전극(130) 영역에 전해질이 함침된다. 전해질은 아세토니트릴(Acetonitrile)이 가장 바람직하나, 이 이외에도 일반적으로 태양전지(100)에 사용되는 전해질이면 제한없이 사용 가능하다. 이러한 전해질이 외부로 누수되는 것을 방지하기 위해 광전극(110) 및 상대전극(130)의 외표면에 코팅필름을 코팅한다. 여기서 코팅필름은 직조물(10)의 유연성을 해치지 않도록 유연하면서도 전해질이 통과하지 않아 누수의 위험이 없는 소재로 형성되는 것이 바람직하다.An electrolyte is impregnated in the regions of the
이하에서는 본 발명의 실시예를 좀 더 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail.
<실시예 1>≪ Example 1 >
광전극본체로 8mm×3mm 스테인레스 스틸(Stainless steel 304, Tech-Etch microEtch®)을 준비한다. 이때, 광전극본체는 아세톤(Acetone), 에탄올(Ethanol) 및 정제수(D.I water)에 침지시키고 초음파기(Sonication)를 이용하여 세척하고 이를 질소 가스 하에서 건조시켰다. 세척 후 광전극 표면을 480℃에서 1시간 동안 공기 하에서 산화시켰다. 표면 산화 후 20nm의 나노입자를 포함하는 TiO2 페이스트(Paste)를 스크린 프린팅(Screen printing, 200mesh, stainless steel) 공정을 이용하여 광전극 표면에 증착하고, 480℃에서 1시간 동안 공기 하에서 가열을 통해 광전극층을 형성하였다. 광전극층이 형성된 광전극본체의 타면에 다공성을 갖는 세라믹과 바인더를 혼합한 혼합물을 이용하여 코팅한다. 이때 바인더는 2종류를 사용하는데 Kang 바인더와 고온 세라믹용 바인더를 사용하여 다공성절연층을 형성한다.Prepare 8 mm x 3 mm stainless steel (Stainless steel 304, Tech-Etch microEtch ® ) as the photoelectrode body. At this time, the photoelectrode main body was immersed in acetone, ethanol and DI water, washed with sonication, and dried under a nitrogen gas. After cleaning, the surface of the photoelectrode was oxidized at 480 DEG C for 1 hour under air. After surface oxidation, TiO 2 paste containing 20 nm nanoparticles was deposited on the surface of the photoelectrode using screen printing (200 mesh, stainless steel) process and heated at 480 ° C. for 1 hour under air Thereby forming a photoelectrode layer. A mixture of a ceramic having porosity and a binder is coated on the other surface of the photo electrode body on which the photoelectrode layer is formed. At this time, two kinds of binders are used, and a porous insulating layer is formed by using a binder for Kang and a binder for high-temperature ceramics.
상대전극으로 40㎛ 직경의 스테인레스 스틸 필라멘트(Stainless steel filaments, Hyosung®)를 편조기를 이용하여 12가닥을 편조시켜 안(Yarn) 형태로 합사시킨다. 상대전극은 광전극과 동일한 방법으로 세척 및 건조하여 필라멘트 얀 표면의 불순물을 제거하였다. 그 후 탄소 섬유 필라멘트를 20mM H2PtCl6 ·H2O 수용액(Sigma aldrich)에 침지시키고 400℃에서 30분간 공기 하에서 수용액을 가열하여 탄소 섬유 필라멘트의 표면에 백금입자를 증착시켰다.Stainless steel filaments (Hyosung ® ) having a diameter of 40 탆 are knitted by twisting twelve strands using a knitting machine as a counter electrode and yarn-shaped. The counter electrode was washed and dried in the same manner as the photoelectrode to remove impurities on the surface of the filament yarn. Thereafter, the immersed carbon fiber filament to 20mM H 2 PtCl 6 · H 2 O solution (Sigma aldrich) and heating the aqueous solution 30 minutes under air at 400 ℃ platinum particles were deposited on the surface of the carbon fiber filaments.
이와 같이 광전극 및 상대전극을 처리한 후 직기(Handy loom)를 통해 광전극 및 직조섬유와이어를 외사로, 상대전극 및 직조섬유와이어를 경사로 직조하여 직조체를 제조하였다. 이러한 직조체를 N719 염료(Solaronix)를 포함하는 에탄올 용액에 실온에서 20시간 동안 침지시킨다. 그 후 직조체에 아세토니트릴계(Acetonitrile) 전해질(Solarnix, Iodolyte-AN50)을 주입하여 태양전지를 제조하였다.
After the photoelectrode and the counter electrode were processed as described above, the photoelectrode and the woven fiber wire were externally wound, the counter electrode and the woven fiber wire were weaved through a handy loom to manufacture a woven fabric. The woven fabric is immersed in an ethanol solution containing N719 dye (Solaronix) at room temperature for 20 hours. After that, acetonitrile electrolyte (Solarnix, Iodolyte-AN50) was injected into the woven fabric to produce a solar cell.
이와 같이 광전극본체(113)의 일면에 광전극층(111), 타면에 다공성절연층(115)을 형성하여 다공성절연층(115)을 상대전극(130)과 마주보도록 직조섬유와이어(11)와 함께 직조하게 되면, 본 발명의 태양전지(100)가 유연성을 가지기 때문에 직조물(10)에 용이하게 직조 가능하다. 이를 통해 직조물(10) 내의 원하는 위치에 태양전지(100)를 직조할 수 있다. 직조물(10)에서 원하는 위치에 태양전지(100)를 직조할 수 있게 되면 다양한 영역에 태양전지(100)를 적용할 수 있게 된다. 또한 다공성절연층(115)에 의해 태양전지(100)를 구부리는 등 외부에서 압력을 가하더라도 광전극(110)과 상대전극(130) 간의 쇼트를 방지할 수 있다.A
10: 삽입대상 직조물
11: 직조섬유와이어
100: 태양전지
110: 광전극
111: 광전극층
113: 광전극본체
115: 다공성절연층
117: 천공
130: 상대전극10: Insertion target fabric 11: Woven fiber wire
100: solar cell 110: photo electrode
111: photoelectrode layer 113: photoelectrode body
115: Porous insulating layer 117: Perforated
130: counter electrode
Claims (10)
상기 광전극은,
복수의 천공을 포함하는 금속박판 또는 금속리본 형상의 광전극본체와;
상기 광전극본체의 일면에 적층된 광전극층과;
상기 상대전극과 마주보도록 상기 광전극본체의 타면에 코팅되는 다공성절연층을 포함하며,
상기 광전극 및 상기 상대전극이 삽입대상 직조물 내에 삽입되도록 상기 광전극 및 직조섬유와이어를 위사로, 상기 상대전극 및 직조섬유와이어를 위사로 하여 함께 삽입 직조되는 것을 특징으로 하는 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지.A photoelectrode; A counter electrode including a counter electrode body disposed on the counter electrode body; A dye-sensitized solar cell comprising: a photo-electrode;
The photo-
A photo-electrode body in the form of a metal thin plate or metal ribbon including a plurality of perforations;
A photo electrode layer stacked on one surface of the photo electrode body;
And a porous insulation layer coated on the other surface of the photo electrode body so as to face the counter electrode,
Wherein the photoelectrode and the counter electrode are inserted and wefted together with the photoelectrode and the woven fiber wire as the weft and the counter electrode and the woven fiber wire as the weft so that the photoelectrode and the counter electrode are inserted into the weft insertion object. Dye - sensitized solar cell.
상기 다공성절연층은,
다공성 세라믹(Porous ceramics) 또는 다공성 폴리머(Porous polymer)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지.The method according to claim 1,
Wherein the porous insulating layer comprises:
A dye-sensitized solar cell comprising a porous ceramic (Porous ceramics) or a porous polymer (Porous polymer).
상기 다공성 세라믹은,
산화규소(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 산화지르코늄(ZrO2), 산화알루미늄(Al2O3) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지.3. The method of claim 2,
In the porous ceramic,
Wherein the electrode is selected from the group consisting of silicon oxide (SiO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Solar cells.
상기 다공성절연층은,
스프레이 코팅(Spraying coating), 딥 코팅(Dip coating) 또는 스핀 코팅(Spin coating)을 이용하여 코팅되는 것을 특징으로 하는 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지.The method according to claim 1,
Wherein the porous insulating layer comprises:
Wherein the electrode is coated using a spray coating, a dip coating or a spin coating. The dye-sensitized solar cell according to claim 1,
상기 상대전극은,
금속와이어(Metal wire), 금속얀(Metal yarn), 금속박판(Metal sheet) 또는 금속리본(Metal ribbon) 형상인 것을 특징으로 하는 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지.The method according to claim 1,
The above-
Wherein the electrode is in the form of a metal wire, a metal yarn, a metal sheet or a metal ribbon.
상기 광전극 및 상기 상대전극의 외표면에 코팅되어 상기 전해질의 누수를 방지하는 코팅필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지.The method according to claim 1,
Further comprising a coating film coated on an outer surface of the photoelectrode and the counter electrode to prevent leakage of the electrolyte.
상기 광전극본체는,
티타늄(Ti), 스테인레스 스틸(Stainless steel) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
상기 광전극층은,
산화티타늄(TiO2)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지.The method according to claim 1,
The photo-
Titanium (Ti), stainless steel, and mixtures thereof,
The photo-
Wherein the electrode is made of titanium oxide (TiO 2 ).
상기 상대전극본체는,
카본(C), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 텅스텐(W), 은(Ag), 스테인레스 스틸(Stainless steel), 하스텔로이(Hastelloy), 인코넬(Inconel), 스텔라이트(Stellite) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
상기 상대전극층은,
백금(Pt), 카본나노튜브(Carbon nano tube, CNT) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지.The method according to claim 1,
Wherein the counter electrode body comprises:
(C), titanium (Ti), nickel (Ni), aluminum (Al), copper (Cu), tungsten (W), silver (Ag), stainless steel, Hastelloy, Inconel, Stellite, and mixtures thereof,
Wherein the counter electrode layer comprises:
Wherein the electrode is selected from the group consisting of platinum (Pt), carbon nanotube (CNT), and mixtures thereof.
상기 직조섬유와이어는,
상기 광전극이 직조된 후 상기 광전극 상부에 상기 광전극층이 열처리에 의해 형성가능하도록 열 안정 섬유와이어인 것을 특징으로 하는 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지.The method according to claim 1,
Wherein the woven fiber wire comprises:
Wherein the photoelectrode layer is a thermostable fiber wire so that the photoelectrode layer can be formed by heat treatment on the photoelectrode after the photoelectrode is woven.
상기 열 안정 섬유 와이어는,
나일론섬유(Nylon fiber), 유리섬유(Glass fiber), 폴리벤즈옥사졸섬유(Polybenzoxazole fiber), 아라미드섬유(Arammid fiber) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 쇼트방지 전극을 삽입가능한 염료감응형 태양전지.
10. The method of claim 9,
The thermally stable fiber wire may comprise a thermally-
Characterized in that the electrode is selected from the group consisting of nylon fiber, glass fiber, polybenzoxazole fiber, aramid fiber and mixtures thereof. Type solar cell.
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