KR20170048323A - 다중 단자 탠덤 전지 - Google Patents

다중 단자 탠덤 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20170048323A
KR20170048323A KR1020177002214A KR20177002214A KR20170048323A KR 20170048323 A KR20170048323 A KR 20170048323A KR 1020177002214 A KR1020177002214 A KR 1020177002214A KR 20177002214 A KR20177002214 A KR 20177002214A KR 20170048323 A KR20170048323 A KR 20170048323A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
type
coating
stack
active layer
Prior art date
Application number
KR1020177002214A
Other languages
English (en)
Inventor
트리트탕 레스쿠에
솔렌 베르송
카롤린 셀
피에르-발타자르 르?
피에르-발타자르 르šœ
장-피에르 시모나토
Original Assignee
꼼미사리아 아 레네르지 아또미끄 에 오 에네르지 알떼르나띠브스
위니베르시테 드 샹베리 - 위니베르시테 사부와 몽 블랑
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 꼼미사리아 아 레네르지 아또미끄 에 오 에네르지 알떼르나띠브스, 위니베르시테 드 샹베리 - 위니베르시테 사부와 몽 블랑 filed Critical 꼼미사리아 아 레네르지 아또미끄 에 오 에네르지 알떼르나띠브스
Publication of KR20170048323A publication Critical patent/KR20170048323A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • H10K30/81—Electrodes
    • H10K30/82—Transparent electrodes, e.g. indium tin oxide [ITO] electrodes
    • H10K30/83—Transparent electrodes, e.g. indium tin oxide [ITO] electrodes comprising arrangements for extracting the current from the cell, e.g. metal finger grid systems to reduce the serial resistance of transparent electrodes
    • H01L51/4293—
    • H01L27/302—
    • H01L51/0021—
    • H01L51/0036—
    • H01L51/0037—
    • H01L51/0047—
    • H01L51/441—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/40—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising a p-i-n structure, e.g. having a perovskite absorber between p-type and n-type charge transport layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
    • H10K30/57—Photovoltaic [PV] devices comprising multiple junctions, e.g. tandem PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • H10K30/81—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/60—Forming conductive regions or layers, e.g. electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
    • H10K85/1135—Polyethylene dioxythiophene [PEDOT]; Derivatives thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/20—Carbon compounds, e.g. carbon nanotubes or fullerenes
    • H10K85/211—Fullerenes, e.g. C60
    • H10K85/215—Fullerenes, e.g. C60 comprising substituents, e.g. PCBM
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/115—Polyfluorene; Derivatives thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/141—Organic polymers or oligomers comprising aliphatic or olefinic chains, e.g. poly N-vinylcarbazol, PVC or PTFE
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 다중 접합 유기 광전지를 형성하는 데 유용한 다층 스택에 관한 것으로, 상기 스택은 제1 및 제2 활성층, 및 상기 제1 및 제2 활성층 사이에 개재되고 상기 제1 및 제2 활성층 중 적어도 하나와 접촉하는 p형 또는 n형 중간층을 포함하고, 상기 중간층은 전기 전도성 나노와이어 네트워크를 포함하고, 상기 스택은 상기 제1 활성층 및 상기 제2 활성층 사이에 개재되고 상기 제1 활성층 또는 상기 제2 활성층과 직접 접촉하는 추가층을 포함하고, 상기 추가층은 상기 중간층을 형성하는 것과는 별개의 p형 또는 n형이다.

Description

다중 단자 탠덤 전지{MULTI-TERMINAL TANDEM CELLS}
본 발명은 유기 광전지 분야에 관한 것이다.
유기 광전지는 일반적으로 "활성"층으로 알려진 광 활성층을 포함하는 다층 스택을 포함한다. 이러한 활성층은 "I"로도 지칭되며, 일반적으로 하나 이상의 진성 반도체 재료, 또는 p형 및 n형 재료의 혼합물로 구성된다. 이러한 반도체 재료는 일반적으로 유기 분자 또는 폴리머, 또는 할로겐화 유기금속 화합물이다. 이러한 활성층은 n형 층 및 p형 층 양면 모두와 접촉한다. p형 층은 일반적으로 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 및 소듐 폴리(스티렌 술포네이트)(PSS)의 혼합물, 또는 p형 반도체 산화물, 예를 들어 WO3, MoO3, V2O5 또는 NiO로 구성된다. n형 층은 일반적으로 n형 반도체 산화물, 예를 들어 ZnO, AZO(알루미늄 도핑된 산화아연) 또는 TiOx로 구성된다. 상술한 활성층(I)과 2개의 p형 층 및 n형 층의 중첩(superposition)으로부터 형성된 이러한 유형의 다층 어셈블리(assembly)는 통상적으로 NIP 또는 PIN으로 지칭된다.
유기 광전지의 전기 효율은 특히 활성층의 광 흡수 스펙트럼에 의존한다.
이러한 효율을 향상시키기 위해 다중 접합형의 유기 광전지, 특히 "탠덤 (tandem)" 또는 이중 접합형 유기 광전지가 제조된다. 이러한 탠덤형 전지는 서로 적층된 상술한 바와 같은 2개의 PIN 및/또는 NIP 다층 어셈블리를 포함하고, 각각의 활성층은 일반적으로 상이한 광 흡수 스펙트럼을 갖는다. 탠덤형 유기 광전지의 경우, 일반적으로 NIP 또는 PIN 다층 어셈블리가 단일 접합 형태로 설계된다는 점에 유의해야 한다. 이러한 탠덤형 전지에서 제1 활성층에 의해 흡수되지 않은 광자는 제2 활성층에 의해 흡수될 수 있다. 따라서 전지의 모든 활성층에 의해 회수되는 광자의 양이 증가하고, 후자의 전기 효율은 향상된다.
탠덤형 유기 광전지의 예로서, 특히 "2 단자(2-terminal)" 전지 및 "3 단자" 전지가 언급될 수 있다.
2 단자 전지에서 다층 스택은 일련의 전기 접속을 한정한다. 하부 다층 어셈블리의 n형 또는 p형 상부 층은 각각 상부 다층 어셈블리의 p형 또는 n형 하부 층과 함께 전하 캐리어(전자 및 정공)의 재결합을 위한 다층 소자(element)를 형성하며, 그 두께는 일반적으로 40 nm 내지 200 nm이다. 전하 캐리어를 보다 효율적으로 재결합시키기 위하여, 상기 다층 재결합 소자를 형성하는 두 층 사이의 계면을 실질적으로 완전히 피복하는 금속층 및 반투명 층, 특히 은으로 제조된 층이 삽입될 수 있다.
그럼에도 불구하고, 2 단자 전지에서의 전류의 세기(J)는 가장 효율이 적은 다층 어셈블리에 의해 한정된다.
"3 단자" 전지는 특히 이러한 핸디캡을 극복할 수 있다.
따라서, 논문 "High-efficiency polymer tandem solar cells with three terminal structure" (Srivinas Sista et al., Adv. Mater., 2010, 22, E77-E80)에 개시된 "3 단자" 전지는 PIN 다층 어셈블리 상에 중첩된 NIP 다층 어셈블리, 각각 NIP 또는 PIN 다층 어셈블리 양면에 배치되고 접촉하는 제1 전극 및 제2 전극, 및 금 층으로 형성되고 2개의 NIP 및 PIN 다층 어셈블리 사이의 계면에 배치되는 중앙 전극으로부터 형성된 집합체(assemblage)로 구성된다. 이러한 집합체에서 하부 및 상부 전극들은 접촉하고 중앙 전극에 연결되어 PIN 및 NIP 다층 어셈블리의 병렬 접속을 형성한다. 따라서, 이러한 유형의 광전지에서의 총 전류(J)는 2개의 각각의 PIN 및 NIP 다층 어셈블리 사이의 전위차에 의해 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.
상술한 바와 같이, 상술한 탠덤형 집합체는 금속층을 추가로 포함한다. 그러나, 이러한 금속층의 사용은 일정한 제약을 부여한다.
따라서, 상기 집합체의 PIN 및/또는 NIP 다층 어셈블리 사이의 계면에 위치한 금속층은 광자가 제1 활성층 및 금속층을 통과한 후에 제2 활성층에 도달하도록 높은 투과율을 보장하기 위해 너무 두꺼워서는 안 된다. 그러나, 논문 "Highly efficient organic tandem solar cells: a follow up review" (Ameri Tabeyeh et al.)에서 입증된 바와 같이, 이러한 금속층의 두께 감소는 전도성 문제를 야기하여 광전지의 효율에 악영향을 미칠 수 있음이 알려져 있다.
마지막으로, 습식 경로를 통해 통상적으로 증착되는 n형 및 p형의 활성층과는 달리 이러한 금속층의 증착은 진공 증발 기술을 필요로 한다. 산업적으로 이러한 기술은 비용이 많이 들고, 구현하기도 쉽지 않다.
금속 전극에 대한 대안물은 이미 공지되어 있다. 이들은 폴리머의 혼합물(예를 들어, PEDOT 및 PSS), 금속-폴리머 복합체, 금속 그리드(grid), 금속 나노와이어, 탄소 나노튜브, 그래핀 및 금속 산화물과 같은 다른 전도성 재료로부터 이익을 얻는다. 논문 "Flexible ITO-Free Polymer Solar Cells" (Dechan Angmo, Frecerik C. Krebs, J. Appl. Polym. Sci., vol. 129, num. 1, 1-14, 2013, DOI:10.1002/app.38854.)에서, 은 나노와이어 어레이(array)의 투명 상부 전극으로서의 용도가 특히 제안되었다. 그러나, 나노와이어 어레이의 높은 거칠기는 단락 생성을 초래할 수 있다. 또한, 은 나노와이어들 사이의 빈 영역은 인접한 n 또는 p 층과 전극 사이의 전하 추출 용량을 제한한다. 마지막으로, 은 나노와이어 어레이의 일 함수가 전하 추출에 적합하지 않다.
결과적으로, 다중 접합형 유기 전지, 특히 2개 이상의 단자를 갖는 탠덤형 유기 전지용 다층 스택에 대한 필요성이 존재하며, 그 개발은 상술한 문제점들에 있어 적어도 부분적으로 자유롭다.
본 발명의 목적은 특히 이러한 기대를 충족시키는 것이다.
따라서, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 다중 접합형, 특히 탠덤형 유기 광전지를 형성하는 데 유용한 다층 스택에 관한 것으로, 상기 스택은 제1 활성층 및 제2 활성층, 및 상기 제1 활성층 및 제2 활성층 사이에 개재되고, 상기 제1층 및 제2층 중 적어도 하나와 접촉하는 p형 또는 n형 중간층을 포함하고, 상기 중간층은 전기 전도성 나노와이어 어레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
모든 예상과는 달리, 본 발명자는 실제로 본 발명에 따른 스택이 다중 접합형, 특히 탠덤형 광전지를 형성하는 데 특히 유리하다는 것을 입증하였음을 관찰하였다.
첫째로, 그것은 표면 저항 및 투과율의 측면에서 유리하게 타협될 수 있다.
또한, 나노와이어 어레이는 금속층보다 큰 두께를 가질 수 있지만, 그것을 포함하는 층보다는 작은 두께를 가질 수 있다. 이와 같이 형성된 전도성 어레이는 나노와이어 어레이를 포함하지 않은 스택에 비해 효율적인 전하 수송체의 재결합 또는 추출을 가능케 하면서도 스택의 투과율 감소를 줄여 준다.
따라서, 본 발명에 따른 스택을 포함하는 다중 접합형, 특히 탠덤형 유기 광전지는 종래의 다중 접합형, 특히 탠덤형 유기 광전지에 비해 향상된 에너지 효율을 갖는다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 다층 스택의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 적어도 다음으로 구성된 단계를 포함한다:
a) 제1 활성층을 p형 또는 n형의 제1 코팅과 접촉하도록 배치하는 단계,
b) 상기 제1 코팅의 표면에서 나노와이어 어레이를 포함한 제2 코팅을 형성하기에 적합한 조건 하에서, 나노와이어 및 선택적으로 p형 또는 n형 재료를 포함한 제1 용액을 상기 제1 코팅 상에 증착하는 단계, 및
c) 선택적으로, 제3 코팅을 형성하기에 적합한 조건 하에서, 상기 제1 용액과 동일하거나 상이한 p형 또는 n형 재료를 포함한 제2 용액을 상기 단계 b)에서 형성된 상기 제2 코팅 상에 증착하는 단계.
본 발명에 따른 방법은 종래 기술의 금속층을 진공 증착하는 단계를 포함한 스택의 제조 방법보다 구현하기 쉽고 저렴하다. 특히, 본 발명에 따른 다층 스택의 형성을 위한 모든 코팅 증착 단계는 습식 경로를 통해 수행될 수 있다. 또한, 이에 따라 스택의 다양한 층을 증착하는 모든 단계가 동일한 증착 장치로 수행될 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 다층 스택을 포함하거나 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 다층 스택을 포함한 다중 접합형, 특히 탠덤형 유기 광전지에 관한 것이다.
유리하게는, 상기 다층 재결합 소자는 종래 2 단자 탠덤형 유기 광전지와 실질적으로 동일한 투과율을 가지면서도 이보다 더 두꺼울 수 있다. 따라서, 전하 캐리어의 표면 저항 또는 이동도의 손실 없이 활성층에 의해 수집된 광자의 양을 증가시키기 위해 다층 재결합 소자의 광학장(optical field)을 조정할 수 있다.
본 발명은 하기 상세한 설명을 읽고, 첨부된 도면을 검토함으로써 더욱 잘 이해될 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 3 단자 탠덤형 유기 광전지의 스택을 도시한다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 2 단자 탠덤형 유기 광전지의 스택을 도시한다.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명에 따른 스택의 나노와이어 어레이를 포함한 중간층의 측면도 및 평면도를 도시한다.
도 7 및 도 8은 다양한 구현예에 따른 스택의 제조 방법 단계를 도시한다.
다양한 도면에서 동일하거나 유사한 부재에는 동일한 참조 번호가 부여된다. 명확성을 위하여, 첨부된 도면에서 스택의 다양한 구성 요소의 실제 비율이 항상 존중되지는 않는다.
스택
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스택(5)은 특히 다음의 순서로 서로 인접하여 중첩된 일련의 층을 포함 할 수 있다:
- 제1 외층(14)
- 제1 활성층(17)
- 나노와이어 어레이(22)를 포함한 중간층(20)
- 제2 활성층(23), 및
- 제2 외층(26).
이하에서 알 수 있는 바와 같이, 특히 일 구현예에 있어서, 또한 상기 스택은 한편으로는 제1 활성층 또는 제2 활성층, 및 다른 한편으로는 중간층 사이에 배치된 추가층을 포함할 수 있다.
본 발명의 제1 구현예에 있어서, 상기 다층 스택은 특히 3 단자 탠덤형 유기 광전지를 형성하는 데 사용되도록 의도된다. 이러한 경우, 상기 중간층은 제1 및 제2 활성층과 직접 접촉된다. 즉, 상기 스택은 추가층을 포함하지 않는다.
보다 상세하게는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 구현예에 따른 스택은 p형 제1 외층, 제1 활성층, n형 중간층, 제2 활성층 및 p형 제2 외층으로 구성된 PINIP형 다층 집합체(35)를 형성한다.
변형예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스택은 n형 제1 외층, 제1 활성층, p형 중간층, 제2 활성층 및 n형 제2 외층으로 구성된 NIPIN형 다층 집합체(38)을 형성한다.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 구현예에 따른 스택의 나노와이어 어레이(22)는 바람직하게는 한편으로는 제1 활성층과 중간층 사이의 계면으로부터, 다른 한편으로는 제2 활성층과 중간층 사이의 계면으로부터 실질적으로 중간에 배치된다. 이는 3 단자 탠덤형 유기 광전지의 중앙 전극을 형성하도록 의도된다. 바람직하게는, 이러한 변형예에서, 어레이를 형성하는 나노와이어는 금속성이고, 특히 은, 금, 구리 및 이들의 합금으로부터 선택된 금속을 포함하거나, 심지어 이들로 구성된다. 은이 바람직한 금속이다.
도 3 및 4에 도시된 본 발명의 제2 구현예에 있어서, 상기 다층 스택은 특히 2 단자 탠덤형 유기 광전지를 형성하는 데 사용되도록 의도된다. 이러한 경우, 상기 스택은 제1 활성층 및 제2 활성층 사이에 개재되고, 제1 활성층 또는 제2 활성층과 직접 접촉되는 추가층(41)을 포함하며, 상기 추가층은 중간층(20)을 형성하는 것과는 상이한 p형 또는 n형이다.
바람직하게는, 상기 추가층은 한편으로는 중간층 및 다른 한편으로는 제1 활성층 또는 제2 활성층 사이에 개재되고, 한편으로는 중간층 및 다른 한편으로는 제1 활성층 또는 제2 활성층과 직접 접촉된다.
보다 상세하게는, 제2 구현예에 따른 스택은 p형 제1 외층, 제1 활성층, n형 중간층 또는 n형 추가층을 포함한 제1 PIN형 다층 어셈블리(47), 및 p형 추가층 또는 p형 중간층, 제2 활성층 및 n형 제2 외층을 포함한 제2 PIN형 어셈블리(50)로 구성된 PINPIN형 다층 집합체(44)를 형성할 수 있다. 이러한 PINPIN형 스택의 일례가 도 3에 도시된다.
변형예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 구현예에 따른 스택은 n형 제1 외층, 제1 활성층, p형 중간층 또는 p형 추가층을 포함한 제1 NIP형 다층 어셈블리(56), 및 n형 추가층 또는 n형 중간층, 제2 활성층 및 p형 제2 외층을 포함한 제2 NIP형 다층 어셈블리(59)로 구성된 NIPNIP형 다층 집합체(53)를 형성할 수 있다.
본 발명의 제2 구현예에 따르면, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 나노와이어 어레이(22)는 바람직하게는 추가층과 적어도 부분적으로 접촉하고, 바람직하게는 중간층 및 추가층 사이의 계면으로 연장된다. 따라서, 나노와이어 어레이를 포함한 중간층 및 추가층에 의해 형성된 어셈블리는 2 단자 탠덤형 유기 광전지용 다층 전하 재결합 소자를 형성한다.
나노와이어 어레이
상기 스택의 나노와이어 어레이는 불규칙하고 무질서한 나노와이어 집합체로부터 형성된다. 특히, 나노와이어 어레이는 어레이의 기본 특성 패턴이 재생되는 특성 거리를 갖지 않는다. 따라서, 어레이는 그리드와 상이하다.
바람직하게는, 나노와이어 어레이(22)는 중간층(20)에 평행하게 연장된다. 바람직하게는, 나노와이어 어레이 중 5% 미만 또는 1% 미만의 나노와이어가 제1 활성층 및/또는 제2 활성층과 접촉하거나, 심지어 나노와이어 어레이 중 어떤 나노와이어도 제1 활성층 및/또는 제2 활성층과 접촉하지 않는다. 바람직하게는, 나노와이어 어레이는 상기 제1 및 제2 활성층과 접촉하지 않는다.
도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 나노와이어 어레이(22)는 바람직하게는 이하 어레이 평면으로도 지칭되는 평평한 표면(Sp)을 따라 실질적으로 연장되고, 바람직하게는 중간층(20)과 바로 위층 및/또는 바로 아랫층 사이의 계면에 평행하게 연장되며, 중간층과 접촉한다.
바람직하게는, 상기 나노와이어 어레이를 형성하는 나노와이어는 도 6에 도시된 바와 같이 이러한 어레이 내에 등방적으로 분포될 수 있다.
바람직하게는, 상기 나노와이어 어레이 내의 나노와이어의 분포는 균일이다.
바람직하게는, 단위 면적당 은의 등가 질량(equivalent mass)으로도 표시되는 어레이의 나노와이어의 밀도는 0.01 g/m2 내지 0.05 g/m2이다. 나노와이어를 형성하는 은의 등가 질량으로 표시되는 나노와이어의 양은 나노와이어를 형성하는 재료에 관계없이 은으로 형성될 것으로 간주되는 나노와이어의 부피의 총 질량을 의미하는 것으로 간주된다.
바람직하게는, 상기 나노와이어 어레이의 두께(ep)는 300 nm 미만, 바람직하게는 200 nm 이하이고, 특히 40 nm 내지 200 nm이다.
바람직하게는, 수직 방향을 따라 관찰되는 중간층은 나노와이어 어레이에 의해 점유된 표면 분율이 80% 미만, 50% 미만, 30% 미만 또는 심지어 10% 미만을 나타내는 그러한 것이다.
3 단자 탠덤형 유기 광전지의 경우, 나노와이어 어레이(22)의 나노와이어는 나노와이어 어레이의 상이한 나노와이어와의 접촉 포인트를 갖는다. 이때 나노와이어들 사이의 퍼콜레이션(percolation)이 참조되며, 이는 어레이(22)가 광전지의 중앙 전극으로서 작용할 수 있게 한다. 또한, 나노와이어 어레이는 그것을 포함하는 스택이 2 단자 탠덤형 광전지용으로 의도되는 경우에 퍼콜레이팅(percolating)될 수 있다.
특히, 2 단자 탠덤형 유기 광전지의 경우, 중간층 및 추가층으로 형성된 어셈블리가 전하 캐리어의 재결합을 위한 다층 소자를 형성하도록 의도되기 때문에 나노와이어 어레이(22)가 반드시 퍼콜레이팅될 필요는 없다.
따라서, 일 구현예의 변형에 있어서, 특히 나노와이어 어레이는 퍼콜레이팅되지 않으며, 즉 나노와이어는 서로 접촉하지 않는다.
인접 층으로부터 전하를 추출하는 나노와이어 어레이의 능력은 그것의 일 함수를 측정함으로써 평가될 수 있다. 나노와이어 어레이가 은 나노와이어 및/또는 구리 나노와이어로 구성되는 경우, 나노와이어 어레이의 일 함수는 바람직하게는 4.7 eV 내지 5.2 eV이다.
바람직하게는, 상기 어레이를 구성하는 나노와이어는 금속성이며, 특히 은, 금, 구리 및 이들의 합금으로부터 선택된 금속을 포함하거나, 심지어 이들로 구성된다. 은이 바람직한 금속이다.
바람직하게는, 상기 나노와이어는 10 nm 초과, 바람직하게는 20 nm 초과, 및 1000 nm 미만, 바람직하게는 150 nm 미만의 평균 직경을 갖는다. 바람직하게는, 이들은 1 μm 이상 내지 500 μm 이하, 바람직하게는 30 μm 이하의 평균 길이를 갖는다. 특히, 나노와이어의 평균 세장비(slenderness ratio)는 바람직하게는 100 초과이다.
상기 나노와이어의 직경은 10 nm 내지 1000 nm일 수 있다. 나노와이어의 길이는 1 μm 내지 100 μm, 바람직하게는 5 μm 내지 20 μm일 수 있다.
바람직하게는, 70% 초과의 나노와이어, 90% 초과의 나노와이어 또는 실질적으로 모든 나노와이어가 100 초과의 종횡비를 갖는다.
중간층
상기 나노와이어 어레이는 유리하게는 상술한 특징 중 적어도 하나를 갖는 중간층에 혼입된다.
이는 적어도 부분적으로 또는 완전히 p형 또는 n형 재료로부터 형성된다. n형 재료는 전자를 이송한다. p형 재료는 정공을 이송한다. p형 또는 n형 재료는 전도성 또는 반도체 산화물, 또는 전도성 또는 반도체 폴리머일 수 있다.
p형 재료는, 예를 들어 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT):소듐 폴리(스티렌 술포네이트)(PSS), 나피온(Nafion), WO3, MoO3, V2O5 및 NiO, 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.
바람직한 p형 재료는 PEDOT 및 PSS의 혼합물이다.
n형 재료는, 예를 들어 에톡시화 폴리에틸렌이민(polyethylenimine ethoxylated: PEIE), 폴리(9,9-비스(3'-(N,N-디메틸아미노)프로필)-2,7-플루오렌)-alt-2,7-(9,9-디옥틸플루오렌)(PFN), ZnO, 티타늄 산화물 TiOx (여기서, x는 1 내지 2임), 알루미늄 도핑된 산화아연(AZO), 인듐 도핑된 산화아연(IZO), 갈륨 도핑된 산화아연(GZO) 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.
바람직한 n형 재료는 ZnO 및 TiOx이다.
상기 중간층이 n형 재료를 포함하는 경우, 나노와이어 어레이의 일 함수는 바람직하게는 4.0 eV[전자 볼트] 내지 4.8 eV이다. 상기 중간층이 p형 재료를 포함하는 경우, 나노와이어 어레이의 일 함수는 바람직하게는 4.8 eV 내지 5.3 eV이다.
본 발명의 제1 구현예에 따르면, 상기 중간층의 두께는 바람직하게는 100 nm 이상 내지 500 nm 이하이다. 이는 VEECO/INNOVA 상표명의 원자력현미경(atomic force microscope: AFM) 또는 KLA Tencor 상표명의 프로파일로미터(profilometer)로 측정될 수 있다.
바람직하게는, 제1 구현예에 따르면, 상기 중간층의 투과율은 50% 초과이고, 및/또는 중간층의 표면 저항은 200 Ω/sq 미만, 바람직하게는 100 Ω/sq 미만이다.
본 발명의 제2 구현예에 따르면, 바람직하게는 상기 중간층의 두께는 100 nm 이상 내지 500 nm 이하이다.
스택의 다른 층들
상술한 바와 같이, 제2 구현예에 따르면, 상기 스택은 중간층의 것과는 상이한 p형 또는 n형 재료로 제조된, 특히 각각 상술한 바와 같은 p형 또는 n형 폴리머로 제조된, 및/또는 p형 또는 n형 산화물로 제조된 추가층을 포함한다.
바람직하게는, 상기 중간층은 ZnO로 제조되고, 상기 추가층은 PEDOT와 PSS의 혼합물로 제조된다.
변형예로서, 상기 중간층은 PEDOT와 PSS의 혼합물로 제조되고, 상기 추가층은 ZnO로 제조된다.
상기 추가층은 바람직하게는 50 nm 내지 300 nm의 두께를 갖는다.
상기 중간층 및 추가층에 의해 형성된 어셈블리는 바람직하게는 100 nm 이상 내지 500 nm 이하의 두께를 갖는다. 바람직하게는, 상기 중간층 및 추가층에 의해 형성된 어셈블리의 투과율은 50% 초과이고, 및/또는 중간층 및 추가층에 의해 형성된 어셈블리의 표면 저항은 200 Ω/sq 미만, 바람직하게는 100 Ω/sq 미만이다.
구현예에 따르면, 또한 상기 스택은 중간층 양면에 배치된 제1 및 제2 활성층을 포함하고, 적절한 곳에 추가층을 포함한다.
상기 제1 활성층은 상기 제2 활성층의 스펙트럼과 상이한 광 흡수 스펙트럼을 갖도록 상기 제2 활성층과 상이한 재료의 혼합물로 제조될 수 있다.
또한, 동일한 재료의 혼합물로 형성될 수도 있다.
제1 및 제2 활성층의 재료 및 두께의 선택은 다중 접합 유기 광전지 분야에서 통상적으로 이루어질 수 있다. 선택된 재료는 특히 유기 분자 및/또는 폴리머이다. 일 변형예에 따르면, 활성층의 재료(들)는 CH3NH3PbI2와 같은 할로겐화 유기금속 화합물로부터 선택될 수 있으며, 납은 주석 또는 게르마늄으로 대체될 수 있고, 요오드는 염소 또는 브롬으로 대체될 수 있다. 이런 경우 이러한 광전지는 활성층(들)을 구성하는 재료로 인해 페로브스카이트(perovskite) 광전지로 지칭될 수도 있지만, 이러한 전지의 구조는 다중 접합 유기 광전지의 구조와 동일하다. 따라서, 본 발명의 맥락 안에서 이러한 페로브스카이트 광전지는 다중 접합 유기 광전지와 유사하다고 할 수 있다.
예로서, 본 발명의 제1 구현예에 따른 스택은 다음을 포함할 수 있다:
- P3HT와 PCBM의 혼합물로 구성된 제1 활성층,
- 은 나노와이어 어레이를 포함하고, ZnO로 구성된 중간층, 및
- P3HT와 PCBM의 혼합물로 구성된 제2 활성층.
바람직한 변형예로서, 본 발명의 제1 구현예에 따른 스택은 다음을 포함할 수 있다:
- P3HT와 PCBM의 혼합물로 구성된 제1 활성층,
- 은 나노와이어 어레이를 포함하고, PEDOT와 PSS의 혼합물로 구성된 중간층, 및
- P3HT와 PCBM의 혼합물로 구성된 제2 활성층.
그 측면에서, 본 발명의 제2 구현예에 따른 스택은 다음을 포함할 수 있다:
- P3HT와 PCBM의 혼합물로 구성된 제1 활성층,
- PEDOT와 PSS의 혼합물로 구성된 추가층,
- 은 나노와이어 어레이를 포함하고, ZnO로 구성된 중간층, 및
- P3HT와 PCBM의 혼합물로 구성된 제2 활성층.
바람직한 변형예로서, p형 중간층 및 n형 추가층을 포함한 본 발명의 제2 구현예에 따른 스택은 다음을 포함할 수 있다:
- P3HT와 PCBM의 혼합물로 구성된 제1 활성층,
- ZnO로 구성된 추가층,
- 은 나노와이어 어레이를 포함하고, PEDOT와 PSS의 혼합물로 구성된 중간층,
- P3HT와 PCBM의 혼합물로 구성된 제2 활성층.
특히, 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 또한 상기 스택은 제1 및 제2 외층을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 및 제2 외층은, 바람직하게는 상기 중간층을 형성하는 상술한 바와 같은 n형 또는 p형 폴리머 및/또는 산화물로부터 선택된 n 또는 p형 재료로 제조된다. 상기 제1 및 제2 외층의 구성 재료는 상이할 수 있다. 변형예로서, 그들은 동일하다.
상기 제1 외층 및/또는 제2 외층의 두께는 20 nm 초과, 심지어 50 nm 초과 및/또는 250 nm 미만, 심지어 200 nm 미만, 또는 100 nm 미만일 수 있다.
제조 방법
본 발명에 따른 스택의 제조 방법은 본 발명에 따른 스택을 형성하기 위한 모든 증착 단계가 습식 경로를 통해, 즉 액체 용액의 증착을 수행하는 기술을 통해 수행될 수 있는 그러한 것이다.
특히, 제조 공정 동안 용액의 증착은 스핀 코팅, 나이프 코팅, 초음파 분무 코팅, 슬롯-다이 코팅, 잉크젯 인쇄, 포토그라비어, 플렉소그래픽 또는 스크린 인쇄로부터 선택된 기술에 의해 수행될 수 있다. 특히, 공정 단계 동안 증착된 모든 코팅은 상술한 것들로부터 선택된 단일 기술을 사용하여 증착될 수 있다. 특히, 증착 기술은 또한 증착될 용액의 유체 특성 및 성분에 기초하여 당업자에 의해 선택될 수 있다. 층은 적어도 하나 또는 수 개의 증착 단계에 의해 얻어질 수 있다.
바람직하게는, 상기 공정을 구현하는 동안 증착되는 용액은 용매를 포함한다. 상기 용매는 물 및/또는 디메틸 술폭사이드 및/또는 예를 들어 이소프로판올, 에탄올, 메탄올, 글리세롤, 에틸렌 글리세롤 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 알코올일 수 있다.
공정의 다양한 단계에 특정된 특징이 이하에서 기술된다.
단계 a)는 p형 또는 n형 제1 코팅과 접촉하는 제1 활성층으로 적어도 부분적으로 형성된 다층 구조체(60)를 사용한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 다층 구조체(60)는 유리하게는 지지체(8)에 의해 묘사될 수 있으며, 지지체(8) 상에 서로 중첩된 일련의 층이 배치된다.
바람직한 일 구현예에 있어서, 그것은 다음을 포함한다:
- 지지체(8),
- 제1 전극(11),
- 제1 외층(14),
- 제1 활성층(17),
- 제1 코팅(63).
특히, 상기 제1 외층 및 제1 코팅은 상술한 n형 또는 p형 재료로 구성될 수 있다. 단계 a)에서 고려되는 다층 구조체(60)의 구성 층은 습식 경로에 의해 얻을 수 있다.
따라서, 상기 제1 코팅은 그 형성에 적합한 조건 하에서 제1 활성층의 외부 표면 상에 용액을 증착시킴으로써 미리 형성될 수 있다. 이러한 용액은 용매, 특히 상술한 바와 같은 용매에 용해된 n형 또는 p형 재료, 특히 p형 폴리머 및/또는 산화물을 포함할 수 있고, 또한 상술한 바와 같은 계면 활성제 및/또는 점도제를 포함할 수도 있다.
바람직하게는, 이러한 제1 코팅은 20 nm 내지 100 nm의 두께를 갖는다.
상기 공정은 단계 b)에서 상기 제1 코팅의 표면에서 나노와이어 어레이를 포함한 제2 코팅을 형성하기에 적합한 조건 하에서의, 나노와이어 및 선택적으로 p형 또는 n형 재료를 포함한 제1 용액의 제1 코팅 상의 증착을 수행한다.
단계 b)는 후술되는 바와 같이 제1 모드 또는 제2 모드에 따른 수행 여부에 따라 구조적으로 상이한 제1 및 제2 코팅의 형성을 초래할 수 있다.
도 7에 도시된 단계 b)의 구현예의 제1 모드에서, 상기 제1 용액은 상술한 바와 같이 용매 중의 나노와이어의 분산물로 구성될 수 있다. 상기 제1 용액의 단위 리터당 나노와이어를 구성하는 은의 등가 질량으로 표시되는 나노와이어의 농도는 바람직하게는 0.1 g/l 내지 10 g/l이다.
상술한 바와 같은 증착 방법에 의해, 특히 슬롯-다이 코팅에 의해, 또는 포토그라비아에 의해, 또는 잉크젯 인쇄에 의해, 또는 바람직하게는 초음파 분무 코팅에 의해 상기 제1 용액이 제1 코팅 상에 증착됨으로써 나노와이어 어레이가 형성될 수 있다. 당업자는 제1 용액으로부터 용매를 제거한 후에 전도성 나노와이어 어레이를 형성하기에 충분한 양의 나노와이어를 증착시키기 위하여 증착 파라미터를 조정하는 방법을 알고 있다.
바람직하게는, 이러한 구현예의 제1 모드는 단계 b)의 종료시 나노와이어 어레이(22)에 의해 형성된 제2 코팅(64)의 형성을 초래한다.
바람직하게는, 상기 제1 용액의 증착 파라미터는 단계 b)의 종료시 나노와이어 어레이의 투과율이 70% 초과이고, 및/또는 나노와이어 어레이의 표면 저항이 50 Ω/sq 미만이고, 및/또는 단위 면적당 나노와이어를 구성하는 은의 등가 질량으로 표시되는 나노와이어 어레이의 표면 밀도가 0.005 g/m2 내지 0.1 g/m2, 특히 0.01 g/m2 내지 0.05 g/m2가 되도록 조정된다.
도 8에 도시된 단계 b)의 구현예의 제2 모드에서, 단계 b)에서 증착된 제1 용액은 상술한 바와 같은 p형 또는 n형 재료를 포함한다. 특히, 단계 b)에서의 제1 용액은 제1 및 제2 액체 제제(preparation)를 혼합함으로써 얻어질 수 있다.
상기 단계 b)에서 증착되는 제1 용액의 재료의 p형 또는 n형은 상기 제1 코팅의 재료의 p형 또는 n형과 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 제1 액체 제제는 0.1 g/l 이상, 바람직하게는 0.5 g/l 이상, 및 10 g/l 이하, 바람직하게는 5 g/l 이하의 농도로 상술한 바와 같은 용매 중에서 나노와이어의 분산물로 구성될 수 있다.
상기 제2 액체 제제는 그것의 일부로서 1% 내지 40%의 p형 또는 n형 재료의 중량 함량을 포함할 수 있다. 상기 제2 액체 제제를 형성하기 위하여, p형 또는 n형 폴리머가 바람직하게는 물 중에 용해된다. 대안적으로는, p형 또는 n형 금속 산화물이 상술한 바와 같이 물 및/또는 알코올에 용해될 수 있다. 상기 제2 액체 제제는 제1 용액의 점도 및/또는 표면 장력을 개질하기 위하여 점도제 및/또는 계면 활성제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 액체 제제로 구성된 제1 용액은 바람직하게는 스핀 코팅에 의해, 또는 나이프 코팅에 의해, 또는 초음파 분무 코팅에 의해, 또는 슬롯-다이 코팅에 의해, 또는 잉크젯 인쇄에 의해 증착된다.
이러한 구현예의 제2 모드에서, 상기 제1 용액의 증착 파라미터는 바람직하게는 단계 b)의 종료시 일련의 제1 코팅(63), 나노와이어 어레이 및 제2 코팅(64)의 투과율이 50% 초과이고, 및/또는 일련의 나노와이어 어레이 및 제2 코팅의 표면 저항이 100 Ω/sq 미만이고, 및/또는 단위 면적당 나노와이어를 구성하는 은의 등가 질량으로 표시되는 은 나노와이어 어레이의 표면 밀도가 0.01 g/m2 내지 0.05 g/m2가 되도록 조정된다.
일 변형예에 있어서, 또한 본 발명에 따른 방법은 단계 b) 이후 및 단계 c) 이전에 수행되는 단계 b')을 포함할 수 있고, 상기 단계 b')은 상기 제1 코팅 상에 중첩되고 상기 제2 코팅이 연속 증착되는 코팅을 형성하기에 적합한 조건 하에서, 나노와이어를 포함한 용액을 단계 b)에서 형성된 제1 코팅 상에 증착하는 단계로 구성된다. 이러한 용액은 바람직하게는 제1 용액과 동일한 n 또는 p형 재료를 포함함으로써, 제1 코팅 및 단계 b')에서 형성된 코팅이 층 두께에 의존하는 나노와이어 가변 밀도를 갖는 나노와이어 어레이를 포함한 균일한 중간층을 한정한다. 이러한 단계 b')은 특히 3 단자 광전지용 스택을 제조하기 위해 수행될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법은 선택적으로 단계 b)에서 형성된 제2 코팅 상에, 제3 코팅(66)을 형성하기에 적합한 조건 하에서, 제1 용액과 동일하거나 상이한 p형 또는 n형 재료를 포함한 제2 용액을 증착하는 단계로 구성된 단계 c)를 수행한다.
특히, 단계 c)는 단계 b)에서 제1 용액이 상술한 바와 같은 공정의 구현예의 제1 모드에 따라 용매 중의 나노와이어 분산물로 구성되는 경우에 수행된다. 바람직하게는, 상기 제2 용액은 단계 b)에서 형성된 나노와이어 어레이 상에 직접 증착된다.
상기 제2 용액은 바람직하게는 상술한 바와 같은 용매 중에 p형 또는 n형 재료를 포함한다. 상기 단계 c)에서 사용된 제2 용액은 특히 단계 a)에서 사용된 것과 동일할 수 있다.
바람직하게는, 상기 단계 c)에서 증착되는 제2 용액의 양은 용매를 제거한 이후의 제3 코팅(66)의 두께가 단계 b)의 종료시 형성된 나노와이어 어레이의 두께보다 크도록 조정된다. 바람직하게는, 상기 제3 코팅의 두께는 50 nm 내지 400 nm이다.
바람직하게는, 단계 c)의 종료시 상기 제3 코팅은 단계 b)에서 형성된, 특히 나노와이어 어레이로 구성된 제2 코팅을 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 포함한다.
이러한 방식으로, 나노와이어 어레이는 p형 또는 n형 재료를 포함하면서 제3 코팅에 의해 적어도 부분적으로 형성된 매트릭스 내에 전기 전도성 구조체를 형성한다.
바람직하게는, 상기 제2 용액에 대한 증착 파라미터는 바람직하게는 단계 c)의 종료시 제1 코팅(63), 제2 코팅(64) 및 제3 코팅(66)에 의해 형성된 어셈블리의 투과율이 바람직하게는 50% 초과이고, 제3 코팅(66)의 표면 저항이 바람직하게는 100 Ω/sq 미만이 되도록 조정된다.
단계 a), b) 및 적절한 경우 c)에서 형성된 코팅은 공정이 수행되는 방식에 따라, 그리고 코팅을 형성하는 재료의 n형 또는 p형의 선택에 따라, 스택의 중간층을 단독으로 포함하거나, 중간층 및 추가층을 포함한다.
특히, 상기 제1 코팅은 한편으로 추가층(41)을 구성할 수 있고, 제2 코팅 및 선택적으로 제3 코팅은 다른 한편으로 중간층(20)을 구성할 수 있다.
변형예로서, 예를 들어 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 코팅(63), 제2 코팅(64) 및 선택적으로 제3 코팅(66)은 중간층(20)을 구성한다.
즉, 후술되는 바와 같이, 단계 a), b) 및 c) 각각의 코팅을 구성하는 재료의 n형 또는 p형의 선택은 단계 b)의 종료시 또는 적절한 경우 단계 c)의 종료시 중앙 전극(70) 또는 본 발명에 따른 스택을 포함하는 광전지의 다중 전하 캐리어 재조합 소자(45)를 형성케 할 수 있다.
특히, 단계 a)에서 제1 코팅이 n형(또는 p형) 재료를 포함하고, 단계 b) 및/또는 단계 c)에서 제2 및/또는 제3 코팅이 n형(또는 p형) 재료를 포함하는 경우, 상기 제1 코팅, 제2 코팅, 적절한 경우 제3 코팅의 집합체는 본 발명에 따른 스택의 n형(또는 p형) 나노와이어 어레이를 포함하는 중간층을 구성한다.
대안적으로, 단계 a)에서 제1 코팅이 p형(또는 n형) 재료를 포함하고, 단계 b) 및/또는 단계 c)에서 제2 및/또는 제3 코팅이 n형(또는 p형) 재료를 포함하는 경우, 상기 제1 코팅은 본 발명에 따른 스택의 p형(또는 n형) 추가층을 구성할 수 있다. 상기 제2 코팅 및 적절한 경우 상기 제3 코팅은 본 발명에 따른 스택의 n형(또는 p형) 중간층을 한정할 수 있다.
상기 방법은 단계 c)에 이어서, 단계 b)에서 형성된 제2 코팅 상에 또는 적절한 경우 단계 c)에서 형성된 제3 코팅 상에, 예를 들어 제1 활성층과 상이한 제2 활성층을 증착시키는 단계로 구성된 단계 d)를 포함한다. 당업자는 본 발명에 따른 다중 접합 광전지, 특히 탠덤형 광전지용으로 사용되는 스택을 형성하도록 증착될 용액의 증착 조건 및 성분을 결정하는 방법을 알고 있다.
광전지
본 발명에 따른 다중 접합 유기 광전지, 특히 탠덤형 유기 광전지는 본 발명에 따른 스택 또는 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 스택을 포함한다.
특히, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이는 이하의 순서로 서로 인접한 일련의 중첩된 층을 포함할 수 있다:
- 지지체(8), 바람직하게는 판(plate) 형태인, 예를 들어 유기 또는 플라스틱으로 제조된, 바람직하게는 PEN 및/또는 PET로 제조된 지지체,
- 제1 전극(11), 또는 하부 전극,
- 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 다층 스택으로 완전히 또는 부분적으로 형성된 집합체, 및
- 제2 전극(29), 또는 상부 전극.
상기 광전지는 바람직하게는 전기 회로에 전류를 공급하기 위해 전극을 연결하는 것을 가능케 하는 전기적 연결 수단(도 1에 미도시됨), 특히 접촉부(contacts)를 포함한다.
상기 지지체와 접촉하는 제1 전극은, 예를 들어 인듐 도핑된 산화주석(ITO), 알루미늄 도핑된 산화아연(AZO), 갈륨 도핑된 산화아연(GZO), 인듐 도핑된 산화아연(IZO) 및 이들의 혼합물로부터 선택된 재료로 제조된 층으로부터 형성되거나, AZO/Ag/AZO 다층 어셈블리로부터 형성된다. 또한, 이는 상술한 바와 같은 금속 나노와이어 어레이, 바람직하게는 은 나노와이어로 구성된 어레이로 구성될 수 있다.
상기 제2 전극은 바람직하게는 은 층에 의해, 또는 나노와이어 (바람직하게는, 은 나노와이어) 어레이에 의해 형성된다.
일 구현예에 있어서, 상기 광전지는 제1 구현예에 따른 스택, 즉 제1 및 제2 활성층 사이에 개재되고 제1 및 제2 활성층과 접촉하는 중간층을 포함한 스택을 포함할 수 있다.
상기 스택의 중간층이 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 중앙 전극(70)을 구성하도록 할 수 있다. 제1 중앙 전극은 당업자에게 공지된 통상의 방법에 의해 제2 전극에 연결될 수 있다. 제1 및 제2 전극은 전기 회로를 통해 중앙 전극에 연결될 수 있다. 따라서, 탠덤형 유기 광전지는 "3 단자"형일 수 있다.
변형예로서, 본 발명에 따른 광전지는 제2 구현예에 따른 스택, 즉 한편으로는 중간층(20), 및 다른 한편으로는 제1 활성층(17) 또는 제2 활성층(23) 사이에 개재된 추가층(41)을 포함한 스택을 포함할 수 있다. 이는 "2 단자" 전지일 수 있다.
바람직하게는, 나노와이어 어레이(22), 스택의 중간층(20) 및 추가층(41)은 스택 내의 전하 캐리어의 재결합에 유리한 다층 재결합 소자(45)를 형성한다.
실시예
하기 비제한적인 실시예들은 본 발명을 설명할 목적으로 제시된다.
실시예 1
후술한 연속 단계에 따라 실시예 1의 광전지의 제조를 수행하였다.
i) 층 증착을 위한 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 지지체를 미리 제조하였다. 상기 지지체 위에 크롬/금 접촉부를 증착한 후, 상기 지지체를 탈지하고, 산소 플라즈마 처리하였다.
ii) 메탄올 1 리터당 0.5 그램의 농도로 메탄올에 희석된 은 나노와이어 용액을 초음파 분무 코팅을 통해 지지체의 한쪽 면 위에 증착하여 제1 전극을 형성하였다. 은 나노와이어 어레이가 10 Ω/sq 초과 내지 50 Ω/sq 미만의 전기 표면 저항을 갖는 지지체 표면을 형성할 때까지 상기 지지체 표면 상에 수회의 연속 스윕(sweep)을 수행함으로써, 이러한 증착을 수행하였다. 이후, 상기 나노와이어 어레이를 80℃의 온도에서 30분간 프레스를 사용하여 압축하였다. 이러한 처리 이후, 표면 저항 및 투과율을 측정하였으며, 이들은 각각 25 Ω/sq 미만 및 대략 90%였다.
iii) 이후, 상기 제1 전극 상에 제1 n형 ZnO 코팅을 증착하였다. 이를 위해, 용액의 중량 대비 중량 백분율로서 6%의 ZnO를 포함하고, 나머지는 에탄올로 구성된 용액을 제조하였다. 이를 30초간 1000 rpm으로 설정된 스핀 코터의 회전 속도로 스핀 코팅하였다. 이후, 상기 접촉부를 이소프로판올(IPA)에 함침된 면봉으로 세정하였다. 이후, 층의 이러한 제1 증착에 의해 얻은 다층 구조체를 140℃의 온도에서 5분간 어닐링하였다.
iv) 이후, 용매로서 부피 기준으로 93% 오르토디클로로벤젠(oCDB) 및 7% 메틸나프탈렌으로 구성된 혼합물을 제조하였다. 상기 용매에 폴리(3-헥실티오펜)(P3HT) 및 메틸[6,6]-페닐-C61-부타노에이트(PCBM)(PCBM의 질량에 대한 P3HT의 질량의 비는 1/0.88임)를 용매 1 리터당 38 그램 첨가하여 제1 활성층 증착용 용액을 형성하였다. 이후, 상기 다층 구조체 상에 상기 용액을 스핀 코팅(40초간 1500 rpm의 회전 속도로 스핀 코터를 회전시킴)하여 이전에 형성된 제1 ZnO 코팅 상에 제1 활성층을 형성하였다. 이후, 접촉부를 oCDB로 세정한 다음, 제1 활성층을 포함한 지금까지의 다층 구조체를 120℃의 온도에서 10분간 어닐링하였다.
v) 이후, PEDOT 및 PSS 혼합물(PEDOT:PSS로도 알려짐)의 제1 코팅을 이전 단계에서 형성된 다층 구조체 상에, Heraeus HTL Solar 상표명의 PEDOT:PSS 용액을 먼저 1500 rpm의 회전 속도에서 25초간 스핀 코팅한 후, 3000 rpm의 속도에서 25초간 스핀 코팅하여 형성하였다. 이후, 접촉부를 이소프로판올 또는 탈이온수로 세정하였다. 이후, 상기 기판을 글로브 박스 안에서 120℃의 온도로 10분간 어닐링하였다.
vi) 단계 ⅰ)에서 기술한 방식과 동일한 방식으로 은 나노와이어 어레이를 PEDOT:PSS 코팅 상에 형성하였다.
vii) 단계 v)에서 기술한 방법에 따라 제2 PEDOT:PSS 코팅을 단계 vi)에서 형성한 나노와이어 어레이 상에 형성하였다.
viii) 단계 ⅳ)에서 기술한 방법과 모든 면에서 동일한 방법에 따라 제2 활성층을 PEDOT:PSS의 제2층 상에 형성하였다.
따라서, 제1 PEDOT:PSS 코팅, 단계 vi)에서 형성된 나노와이어 어레이 및 제2 PEDOT:PSS 코팅은 함께 제1 및 제2 활성층과 접촉하는 중간층의 형태로 중앙 전극을 한정한다.
ix) 이후, 단계 iii)에서 기술한 조건과 동일한 조건 하에서 2000 rpm으로 설정된 스핀 코터의 회전 속도로 제2 n형 ZnO코팅을 제2 활성층 상에 형성하였다.
x) 마지막으로, 진공 증착에 의해 단계 ix)에서 얻은 다층 구조체 상에 100 nm 두께를 갖는 제2 은 전극을 형성하였다.
이러한 방식으로, 예를 들어 도 7에 도시된 바와 같은 NIPIN 집합체가 얻어진다.
상술한 단계 i) 내지 x)를 통해 얻은 집합체를 포함하는 "3 단자" 탠덤형 유기 광전지는 3%의 평균 효율을 가지며, 이는 진공 증발에 의해 증착된 은 박막으로 구성된 중앙 전극을 갖는 종래의 탠덤형 유기 광전지의 효율보다 0.5 포인트 더 크다.
실시예 2
실시예 2는 특히 지지체를 유리로 제조하고, 하부 전극을 산화인듐주석(ITO)으로 제조하였다는 점에서 실시예 1과 상이하다.
이러한 집합체를 실시예 1의 단계 i) 내지 x)에 따라 얻었다. 이는 3%의 평균 효율을 가지며, 이는 진공 증발에 의해 증착된 은 박막으로 구성된 중앙 전극을 갖는 종래의 탠덤 전지의 효율보다 0.5 포인트 더 크다.
실시예 3
실시예 3의 제조는 단계 ix') 및 vii')를 형성하도록 단계 vii) 및 ix)를 각각 반전하고, 그럼에도 불구하고 단계 vii')에서의 회전 속도를 1000 rpm으로 설정하였다는 점에서만 실시예 1과 상이하다.
따라서, 단계 (vi)에서 형성한 제1 PEDOT:PSS 코팅 및 나노와이어 어레이는 중간층을 형성하고; 단계 vii')에서 형성한 제2 ZnO 코팅은 추가층을 구성한다. 이러한 중간층 및 추가층은 함께 전하 캐리어 재조합용 다층 소자를 형성한다.
이러한 방식으로, NIP/NIP 집합체가 얻어진다. 도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 실시예 3의 스택을 포함한 "2 단자" 탠덤형 유기 광전지는 3%의 평균 효율을 가지며, 이는 진공 증발에 의해 증착된 은 박막으로 구성된 전하 캐리어 재결합 층을 갖는 종래의 탠덤형 유기 광전지의 효율보다 0.5 포인트 더 크다.
본 발명은 매우 명백하게 기술되고 대표된 구현예들로 제한되지 않는다.

Claims (17)

  1. 다중 접합형 유기 광전지(32)를 형성하는 데 유용한 다층 스택(5)으로서, 상기 스택은 제1 활성층(17) 및 제2 활성층(23), 및 상기 제1 활성층 및 상기 제2 활성층 사이에 개재되고 상기 제1층 및 제2층 중 적어도 하나와 접촉하는 p형 또는 n형 중간층(20)을 포함하고, 상기 중간층은 전기 전도성 나노와이어 어레이(22)를 포함하고, 상기 다층 스택은 상기 제1 활성층 및 상기 제2 활성층 사이에 개재되고 상기 제1 활성층 또는 상기 제2 활성층과 직접 접촉하는 추가층(41)을 포함하고, 상기 추가층은 상기 중간층을 형성하는 것과는 상이한 p형 또는 n형인, 다층 스택.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 나노와이어 어레이가 상기 중간층에 평행하게 연장된 다층 스택.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 나노와이어 어레이가 상기 제1 활성층 및 상기 제2 활성층과 접촉하지 않는 다층 스택.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간층의 두께가 100 nm 이상 내지 500 nm 이하인 다층 스택.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 나노와이어 어레이가 상기 중간층과 적어도 부분적으로 접촉하는 다층 스택.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 나노와이어 어레이가 상기 중간층 및 상기 추가층 사이의 계면으로 연장되는 다층 스택.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 나노와이어 어레이가 비-퍼콜레이팅(non-percolating)된 다층 스택.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간층과 상기 추가층에 의해 형성된 어셈블리가 100 nm 이상 내지 500 nm 이하의 두께를 갖는 다층 스택.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간층과 상기 추가층에 의해 형성된 어셈블리의 투과율이 50% 초과인 다층 스택.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간층과 상기 추가층에 의해 형성된 어셈블리의 표면 저항이 200 Ω/sq 미만, 바람직하게는 100 Ω/sq 미만인 다층 스택.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 나노와이어가 금속성이고, 바람직하게는 은, 구리, 금 및 이들의 합금으로부터 선택된 금속으로 구성되는 다층 스택.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 나노와이어의 평균 직경이 10 nm 이상, 바람직하게는 20 nm 이상, 및 1000 nm 이하, 바람직하게는 150 nm 이하이고, 평균 길이가 1 μm 이상 내지 500 μm 이하, 바람직하게는 30 μm 이하인 다층 스택.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간층 및/또는 상기 추가층의 재료가 하기에 의해 형성된 군으로부터 선택되는 다층 스택:
    - p형 폴리머 및 p형 산화물, 특히 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 및 소듐 폴리(스티렌 술포네이트)(PSS)의 혼합물, 나피온(Nafion), WO3, MoO3, V2O5 및 NiO, 및 이들의 혼합물, 또는
    - n형 폴리머 및 n형 산화물, 특히 에톡시화 폴리에틸렌이민(polyethylenimine ethoxylated: PEIE), 폴리(9,9-비스(3'-(N,N-디메틸아미노)프로필)-2,7-플루오렌)-alt-2,7-(9,9-디옥틸-플루오렌)(PFN), ZnO, 티타늄 산화물 TiOx (여기서, x는 1 내지 2임), 알루미늄 도핑된 산화아연(AZO), 인듐 도핑된 산화아연(IZO), 갈륨 도핑된 산화아연(GZO) 및 이들의 혼합물.
  14. 스택의 제조 방법으로서, 적어도 상기 방법은
    a) 제1 활성층을 p형 또는 n형의 제1 코팅(63)과 접촉하도록 배치하는 단계,
    b) 상기 제1 코팅의 표면에서 나노와이어 어레이(22)를 포함한 제2 코팅(64)을 형성하기에 적합한 조건 하에서, 나노와이어 및 선택적으로 p형 또는 n형 재료를 포함한 제1 용액을 상기 제1 코팅 상에 증착하는 단계,
    c) 선택적으로, 제3 코팅(66)을 형성하기에 적합한 조건 하에서, 상기 제1 용액과는 상이한 p형 또는 n형 재료를 포함한 제2 용액을 단계 b)에서 형성된 상기 제2 코팅 상에 증착하는 단계로 구성되고,
    상기 제1 코팅은 한편으로 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 스택의 추가층을 형성하고, 상기 제2 코팅 및 선택적으로 상기 제3 코팅은 다른 한편으로 중간층을 형성하는 스택 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 단계 c) 이후에, 상기 단계 b)에서 형성된 상기 제2 코팅 또는 상기 단계 c)에서 형성된 상기 제3 코팅 상에 제2 활성층을 형성하는 단계로 구성된 단계 d)를 포함하는 스택 제조 방법.
  16. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 스택, 또는 제14항 또는 제15항에 따른 방법으로 제조된 스택을 포함하는 다중 접합형, 특히 탠덤(tandem)형의 유기 광전지(32).
  17. 제16항에 있어서,
    상기 스택의 나노와이어 어레이, 중간층 및 추가층이 전하 캐리어의 재조합을 위한 다층 소자(element)를 형성하는 광전지.
KR1020177002214A 2014-06-26 2015-06-23 다중 단자 탠덤 전지 KR20170048323A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1455994 2014-06-26
FR1455994A FR3023067B1 (fr) 2014-06-26 2014-06-26 Cellules tandem multifils
PCT/EP2015/064141 WO2015197635A1 (fr) 2014-06-26 2015-06-23 Cellules tandem multifils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170048323A true KR20170048323A (ko) 2017-05-08

Family

ID=51298876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177002214A KR20170048323A (ko) 2014-06-26 2015-06-23 다중 단자 탠덤 전지

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20170207405A1 (ko)
EP (1) EP3161883B1 (ko)
JP (1) JP6718384B2 (ko)
KR (1) KR20170048323A (ko)
FR (1) FR3023067B1 (ko)
WO (1) WO2015197635A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200088242A (ko) * 2020-07-01 2020-07-22 고려대학교 세종산학협력단 유무기 하이브리드 실리콘 박막 태양전지 및 이의 제조방법
WO2023239131A1 (ko) * 2022-06-07 2023-12-14 주성엔지니어링(주) 탠덤형 태양 전지

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018036542A1 (zh) * 2016-08-26 2018-03-01 纳晶科技股份有限公司 发光器件的制作方法、发光器件及混合发光器件
FR3060205B1 (fr) * 2016-12-13 2019-05-17 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Preparation d'un empilement multicouche pour un dispositif photovoltaique de type tandem comportant une unique couche de recombinaison
FR3073088B1 (fr) * 2017-10-26 2019-11-22 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif electronique organique ou hybride et son procede de fabrication
CN114402450A (zh) * 2019-07-17 2022-04-26 北卡罗莱纳州立大学 制造多结串联有机太阳能电池的全溶液加工互连层的方法
CN111740018B (zh) * 2020-07-07 2022-08-09 吉林大学 一种级联结构有机光电探测器及其制备方法
FR3113620A1 (fr) * 2020-08-31 2022-03-04 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif multicouches comprenant une couche conductrice et des couches de protection, son procede de preparation et ses utilisations

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100977905B1 (ko) * 2003-03-19 2010-08-24 헬리아텍 게엠베하 유기층을 포함하는 광활성 부품
US7375370B2 (en) * 2004-08-05 2008-05-20 The Trustees Of Princeton University Stacked organic photosensitive devices
US20110180133A1 (en) * 2008-10-24 2011-07-28 Applied Materials, Inc. Enhanced Silicon-TCO Interface in Thin Film Silicon Solar Cells Using Nickel Nanowires
US20100101832A1 (en) * 2008-10-24 2010-04-29 Applied Materials, Inc. Compound magnetic nanowires for tco replacement
JP5098957B2 (ja) * 2008-10-31 2012-12-12 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機光電変換素子
WO2012106002A1 (en) * 2010-06-07 2012-08-09 The Board Of Regents Of The University Of Taxas System Multijunction hybrid solar cell with parallel connection and nanomaterial charge collecting interlayers
JP2012134337A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Konica Minolta Holdings Inc 有機光電変換素子
US9184319B2 (en) * 2011-01-14 2015-11-10 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Multi-terminal multi-junction photovoltaic cells
JP2012227305A (ja) * 2011-04-19 2012-11-15 Hitachi Ltd 蓄電機能を有するコンデンサ一体型太陽電池
JP6003071B2 (ja) * 2012-02-03 2016-10-05 コニカミノルタ株式会社 タンデム型有機光電変換素子
JP2013254912A (ja) * 2012-06-08 2013-12-19 Konica Minolta Inc 有機光電変換素子およびこれを用いた太陽電池
EP3100304A1 (en) * 2014-01-31 2016-12-07 Champ Great Int'l Corporation Tandem organic photovoltaic devices that include a metallic nanostructure recombination layer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200088242A (ko) * 2020-07-01 2020-07-22 고려대학교 세종산학협력단 유무기 하이브리드 실리콘 박막 태양전지 및 이의 제조방법
WO2023239131A1 (ko) * 2022-06-07 2023-12-14 주성엔지니어링(주) 탠덤형 태양 전지

Also Published As

Publication number Publication date
FR3023067B1 (fr) 2017-10-20
EP3161883B1 (fr) 2020-08-19
WO2015197635A1 (fr) 2015-12-30
JP6718384B2 (ja) 2020-07-08
EP3161883A1 (fr) 2017-05-03
FR3023067A1 (fr) 2016-01-01
JP2017522729A (ja) 2017-08-10
US20170207405A1 (en) 2017-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170048323A (ko) 다중 단자 탠덤 전지
Wang et al. V2O5-PEDOT: PSS bilayer as hole transport layer for highly efficient and stable perovskite solar cells
US8592804B2 (en) Method for fabricating organic optoelectronic devices
Li et al. Graphene oxide modified hole transport layer for CH3NH3PbI3 planar heterojunction solar cells
KR101168227B1 (ko) 나노구조 무기－유기 이종 접합 태양전지의 제조방법
EP2999017B1 (en) Organic photovoltaic cell
KR101310058B1 (ko) 역구조 유기 태양전지 및 그 제조방법
JP2007005620A (ja) 有機薄膜太陽電池
JP2006245073A (ja) 有機薄膜太陽電池
US9882155B2 (en) Organic electronic devices
CN103403906A (zh) 光伏电池
JP2017522729A5 (ko)
KR102372238B1 (ko) 일체형 탠덤 태양전지 및 그 제조방법
WO2019243864A1 (en) Organic solar module and/or fabrication method
CN112582545A (zh) 一种叠层钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN110620184B (zh) 一种以天然植物纤维素或其衍生物作为阴极界面修饰层的有机/聚合物太阳电池器件
JP6716581B2 (ja) 太陽光発電糸および製造方法
KR20130059994A (ko) 유기태양전지 및 그의 제조방법
TW201251035A (en) Method for forming an electrode layer with a low work function, and electrode layer
KR20170051169A (ko) 정전 분무 증착 방식을 이용하여 제조된 페로브스카이트 태양전지용 전자 수집층 및 이의 제조방법
CN112599681A (zh) 一种具有改进型金属电极的钙钛矿太阳能电池及其制备方法
Singh et al. Organic Photovoltaic Cells: Opportunities and Challenges
FR3069708A1 (fr) Empilement multicouche utile a titre de couche p pour dispositif photovoltaique
CN116514667A (zh) 一种钙钛矿表面缺陷钝化材料及利用其制备的钙钛矿太阳能电池
CN117202677A (zh) 钙钛矿太阳能电池及其制备方法、钝化层及光伏组件

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application