KR20170073387A - 원통형 페로브스카이트 태양 전지 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 원통형 페로브스카이트 태양 전지는, 태양광의 입사각과 무관하게 태양광을 흡수할 수 있어, 태양 전지의 효율을 향상시킬 수 있다는 특징이 있다.
Description
본 발명은 태양광의 입사각과 무관하게 태양광을 흡수할 수 있는, 원통형 페로브스카이트 태양 전지에 관한 것이다.
화석 에너지의 고갈과 이의 사용에 의한 지구 환경적인 문제를 해결하기 위하여 태양 에너지, 풍력, 수력과 같은 재생 가능하며, 청정한 대체 에너지원에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이중, 태양광으로부터 직접 전기적 에너지를 변화시키는 태양 전지에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 여기서 태양 전지란, 태양광으로부터 광 에너지를 흡수하여 전자와 정공을 발생시키는 광기전 효과를 이용하여 전류-전압을 생성하는 전지를 의미한다.
태양광으로부터 광 에너지를 흡수하여 엑시톤을 형성할 수 있는 다양한 물질들이 보고되고 있으며, 최근에는 페로브스카이트형 화합물이 주목받고 있다. 페로브스카이트형 화합물은 일반적으로 양이온(A 및 M)과 음이온(X)이 AMX3의 화학식으로 구성되며, CH3NH3PbI3가 태양전지의 흡수체로 사용될 수 있음이 보고된 이후(Scientific Reports 2, 591), 다양한 화합물이 보고되고 있다.
이러한 페로브스카이트 화합물은 양이온과 음이온의 치환 등 구조의 변경이 가능한데, 이를 통한 밴드갭의 변화를 통하여 태양전지에 적합한 흡수체를 제조할 수 있다. 또한, 최근에는 다양한 전자 전달층 및 정공 전달층이 페로브스카이트 화합물과 함께 사용되어, 태양전지 효율을 높일 수 있음이 보고되고 있다.
그러나, 종래의 페로브스카이트 태양 전지는 기판형으로 제조되어, 태양각의 입사각에 따른 태양광 흡수량의 한계로 인하여, 태양전지의 효율이 낮아지는 단점이 있다. 이로 인하여 페로브스카이트 화합물 자체의 광변환 효율에도 불구하고, 태양 전지의 사용시 충분한 태양전지 효율을 나타내지 못하는 문제가 있었다.
이에 본 발명자들은, 종래의 기판형 페로브스카이트 태양 전지와 달리 원통형의 페로브스카이트 태양 전지가 태양광의 입사각에 무관하게 태양광의 흡수가 가능하여 태양 전지의 효율을 향상시킬 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 태양광의 입사각과 무관하게 태양광을 흡수할 수 있는, 원통형 페로브스카이트 태양 전지를 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하기를 포함하는 원통형 페로브스카이트 태양 전지를 제공한다:
중공 원통형의 전극; 상기 전극의 외주면에 형성된 홀 전도 층; 상기 홀 전도층의 외주면에 형성된 페로브스카이트 층; 상기 페로브스카이트 층의 외주면에 형성된 금속 산화물 층; 및 상기 금속 산화물 층의 외주면에 형성된 투명 전극 층을 포함하는, 제1 구조체, 및
원통형의 전극; 상기 전극의 외주면에 형성된 홀 전도 층; 상기 홀 전도층의 외주면에 형성된 광 흡수 층; 상기 광 흡수 층의 외주면에 형성된 금속 산화물 층; 및 상기 금속 산화물 층의 외주면에 형성된 투명 전극 층을 포함하는, 제2 구조체를 포함하고,
상기 제1 구조체의 중공 원통형의 전극 내부 공간으로 상기 제2 구조체가 삽입된, 원통형 페로브스카이트 태양 전지.
또한, 본 발명은 하기를 포함하는 원통형 페로브스카이트 태양 전지를 제공한다:
중공 원통형의 전극; 상기 전극의 외주면에 형성된 홀 전도 층; 상기 홀 전도층의 외주면에 형성된 페로브스카이트 층; 상기 페로브스카이트 층의 외주면에 형성된 금속 산화물 층; 및 상기 금속 산화물 층의 외주면에 형성된 투명 전극 층을 포함하는, 제1 구조체, 및
원통형의 도파관, 상기 도파관의 외주면에 형성된 투명 전극; 상기 투명 전극의 외주면에 형성된 금속 산화물 층, 상기 금속 산화물 층의 외주면에 형성된 광 흡수 층, 상기 광 흡수 층의 외주면에 형성된 홀 전도 층, 및 상기 홀 전도 층의 외주면에 형성된 전극을 포함하는, 제2 구조체를 포함하고,
상기 제1 구조체의 중공 원통형의 전극 내부 공간으로 상기 제2 구조체가 삽입된, 원통형 페로브스카이트 태양 전지.
본 발명에 따른 원통형 태양 전지의 광흡수체는 2종의 광흡수체를 사용하는 것으로, 그 중 하나는 페로브스카이트 화합물이다. 본 발명에서 사용되는 용어 "페로브스카이트(perovskite)"란, 러시아 광물학자 Lev Perovski의 이름을 딴 것으로, 양이온(A 및 M)과 음이온(X)이 AMX3의 화학식으로 구성되며, 최초의 페로브스카이트형 물질인 Ural 산에서 발견된 CaTiO3와 같은 구조를 가지는 물질을 의미한다.
종래 페로브스카이트 화합물을 사용한 태양 전지는 기판형으로 제조되어, 정해진 조사각에서만 태양광의 흡수가 가능하였다. 이에 따라 흡수할 수 있는 태양광이 한정되어 태양 전지의 효율도 제한되었다. 그러나, 본 발명에서는 기판형 태양 전지의 구조 대신 원통형 구조를 사용하여 조사각에 상관 없이 태양광을 흡수할 수 있도록 하여, 흡수할 수 있는 태양광의 양을 증가시켜 태양 전지의 효율을 향상시킬 수 있다는 특징이 있다.
또한, 페로브스카이트 화합물은 태양광 중 특정 파장의 빛만 흡수할 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 원통형 페로브스카이트 태양 전지는, 페로브스카이트 화합물이 흡수하지 못하는 파장대를 흡수할 수 있는 다른 광흡수체를 추가로 사용한다.
이에 따라, 상기 제1 구조체에서 태양광 중 일부가 페로브스카이트에 흡수되고, 이에 흡수되지 않은 파장대의 태양광은 상기 제2 구조체의 감광제에 흡수되어 태양 전지의 효율을 높일 수 있다.
이에 본 발명에 따른 원통형 페로브스카이트 태양 전지의 구체적인 구조를 도면과 함께 설명한다.
제1 구조체
본 발명에서 사용되는 제1 구조체는 페로브스카이트 화합물을 감광제로 포함하는 태양 전지를 의미하며, 이의 내부에는 후술할 제2 구조체를 포함한다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 원통형 페로브스카이트 태양 전지의 제1 구조체는, 최내부에는 중공 원통형의 전극이 위치하고 있다. 상기 중공 원통형의 전극은 제1 구조체의 기본 구조를 형성한다. 또한, 후술할 바와 같이 상기 중공 원통형의 내부 공간은 제2 구조체가 삽입되는 공간이 된다. 바람직하게는, 상기 중공 원통형 전극의 내부 지름은 1 um 내지 10 cm이다. 또한, 상기 중공 원통형 전극의 두께는 20 nm 내지 10 cm이다.
또한, 상기 중공 원통형 전극은 페로브스카이트 태양 전지에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 상기 중공 원통형 전극으로 Pt, Al, Au, Ag, Pd, 탄소나노튜브, 카본블랙, 및 전도성 폴리머로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 중공 원통형 전극의 외주면에는 홀 전도 층이 형성되어 있으며, 상기 페로브스카이트 층에서 발생하는 홀을 상기 중공 원통형 전극으로 전달하는 역할을 한다. 바람직하게는, 상기 홀 전도 층의 두께는 50 nm 내지 1 um이다.
상기 홀 전도 층으로는, 페로브스카이트 태양 전지에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 상기 상기 홀 전도 층으로 스피로-OMeTAD(2,2',7,7'-테트라키스-(N,N-디-p-메톡시페닐아민)9,9'-스피로비플루오렌)), P3HT(폴리(3-헥실티오펜)), PCPDTBT(폴리[2,1,3-벤조티아디아졸-4,7-디일[4,4-비스(2-에틸헥실)-4H-시클로펜타[2,1-b:3,4-b']디티오펜-2,6-디일]]), PVK(폴리(N-비닐카바졸)), HTM-TFSI(1-헥실-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드), Li-TFSI(리튬 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드), tBP(tert-부틸피리딘), 및 PDOT:PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate))로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 홀 전도층의 외주면에는 페로브스카이트 층이 형성되어 있다. 상기 페로브스카이트 층은 태양광을 흡수하여 엑시톤을 형성하는 역할을 한다. 바람직하게는, 상기 페로브스카이트 층의 두께는 200 nm 내지 10 um이다.
상기 페로브스카이트는, 페로브스카이트 태양 전지에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 상기 페로브스카이트는 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 1]
AMX3
[화학식 2]
A2MX4
상기 화학식 1 및 2에서,
A는 각각 독립적으로 R1R2R3R4N+ 또는 (R5R6N=CH-NR7R8)+의 유기 양이온이고,
여기서, R1 내지 R8는 각각 독립적으로 수소, 또는 C1-10 알킬이고, 단 R1, R2, R3 및 R4는 중 적어도 하나는 C1-10 알킬이고,
M은 2가의 금속 양이온이고,
X는 각각 독립적으로 할로겐이다.
바람직하게는, A는 각각 독립적으로 CH3NH3 + 또는 (H2N=CH-NH2)+이다.
바람직하게는, M은 Pb2 +, Sn2 +, Pd2 +, Cu2 +, Ge2 +, Sr2 +, Cd2 +, Ca2 +, Ni2 +, Mn2 +, Fe2+, Co2+, Sn2+, Yb2+, 또는 Eu2+이다.
바람직하게는, X는 각각 독립적으로 Cl-, Br-, 또는 I-이다. X는 서로 상이할 수 있기 때문에, 상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물은 2종 이상의 할로겐을 포함할 수 있다.
상기 페로브스카이트 층의 외주면에는 금속 산화물 층이 형성되어 있다. 상기 금속 산화물 층은 페로브스카이트 층에서 형성된 전자를 효과적으로 투명 전극으로 전달하는 역할을 한다. 바람직하게는, 상기 금속 산화물 층의 두께는 20 nm 내지 2 um이다.
상기 금속 산화물 층은, 페로브스카이트 태양 전지에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 상기 금속 산화물로 TiO2, SnO2, ZnO, Nb2O5, Ta2O5, WO3, W2O5, In2O3, Ga2O3, Nd2O3, PbO, 또는 CdO를 사용할 수 있다.
상기 금속 산화물 층의 외주면에는 투명 전극 층이 형성되어 있다. 상기 투명 전극 층은, 상기 원통형 전극의 대항 전극의 역할을 한다.
상기 투명 전극으로는, 페로브스카이트 태양 전지에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 상기 투명 전극으로 불소 함유 산화주석(FTO; Fouorine doped Tin Oxide), 인듐 함유 산화주석(ITO; Indium doped Tin Oxide) 등을 사용할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 투명 전극 층의 외주면에 투명 필름이 추가로 형성될 수 있다. 페로브스카이트는 수분에 민감하여 수분에 노출시 분해 등의 문제가 있어 태양전지에 적용시 장기 안정성이 떨어지는 단점이 있다. 따라서, 상기와 같이 투명 필름을 추가로 형성하여 수분이 내부로 침투하는 것을 차단할 수 있다.
상기 투명 필름으로는, 페로브스카이트 태양 전지에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 상기 투명 필름으로 PET, PI, 및 glass로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제1 구조체의 제조 방법을 제공한다. 구체적으로, 1) 중공 원통형의 투명 전극, 또는 중공 원통형의 투명 필름의 내주면에 증착된 투명 전극의 내주면에 금속 산화물 층을 코팅하는 단계; 2) 상기 금속 산화물 층의 내주면에 페로브스카이트 층을 코팅하는 단계; 3) 상기 페로브스카이트 층의 내주면에 홀 전도 층을 코팅하는 단계; 및 4) 상기 홀 전도 층의 내주면에 전극을 코팅하는 단계를 포함하는 제조 방법으로 제조할 수 있다.
상기 단계 1은 금속 산화물을 포함하는 페이스트를 코팅하고 이를 열처리하여 수행할 수 있다. 이때 열처리는 400℃ 내지 600℃에서 1분 내지 1시간 동안 수행하는 것이 바람직하다.
상기 단계 2는, 페로브스카이트 화합물을 포함하는 용액을 도포하는 방법으로 수행할 수 있으며, 이 경우 딥 코팅이 바람직하다. 상기 용액의 도포는 10초 내지 10분 동안 수행할 수 있다. 또한, 상기 용액의 도포는 25 내지 70℃에서 수행하는 것이 바람직하다. 상기 도포 후에는, 30 내지 200℃로 열처리를 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 열처리는 1분 내지 60분 동안 수행하는 것이 바람직하다.
상기 단계 3은, 홀 전도성 물질을 포함하는 용액을 도포하는 방법으로 수행할 수 있으며, 이 경우 딥 코팅이 바람직하다. 상기 용액의 도포는 10초 내지 10분 동안 수행할 수 있다. 또한, 상기 용액의 도포는 25 내지 70℃에서 수행하는 것이 바람직하다.
상기 단계 4는, 전극으로 사용될 물질을 증착하는 방법으로 형성할 수 있다. 바람직하게는, 상기 증착은 진공에서 수행한다.
제2 구조체
본 발명에서 사용되는 제2 구조체는, 상기 제1 구조체의 감광제인 페로브스카이트 화합물이 흡수하지 못하는 파장대의 빛을 흡수하는 감광제를 포함하는 태양 전지를 의미하며, 상기 제1 구조체의 내부에 삽입되어 있다.
상기 제2 구조체의 감광제로는 페로브스카이트 화합물을 제외한 태양 전지에 사용되는 감광제라면 제한없이 사용할 수 있으며, 일례로 RuL2(SCN)2, RuL2(H2O)2, RuL3, RuL2 등의 루테늄 착물(L은 2,2'-비피리딜-4,4'-디카르복실레이트를 나타낸다), 로다민 B, 로즈벤갈, 에오신, 에리스로신 등의 크산틴계 색소, 퀴노시아닌, 크립토시아닌 등의 시아닌계 색소, 페노사프라닌, 카브리블루, 티오신, 메틸렌블루 등의 염기성 염료, 클로로필, 아연 포르피린, 마그네슘 포르피린 등의 포르피린계 화합물, 기타 아조 색소, 프탈로시아닌 화합물, Ru 트리스비피리딜 등의 착화합물, 안트라퀴논계 색소, 다환 퀴논계 색소 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 제2 구조체는 후술할 바와 같이 2종이 가능하다.
제2 구조체(1)
본 발명에서 사용할 수 있는 제2 구조체의 일례로, 원통형의 전극; 상기 전극의 외주면에 형성된 홀 전도 층; 상기 홀 전도층의 외주면에 형성된 광 흡수 층; 상기 광 흡수 층의 외주면에 형성된 금속 산화물 층; 및 상기 금속 산화물 층의 외주면에 형성된 투명 전극 층을 포함하는, 제2 구조체를 사용할 수 있다.
상기 제2 구조체는 감광제 종류가 상이하고, 직경이 작다는 점을 제외하고는, 상기 제1 구조체와 동일한 구조를 가진다. 구체적으로, 상기 원통형의 전극, 홀 전도 층, 금속 산화물 층 및 투명 전극 층은, 각각 앞서 제1 구조체에서 설명한 바와 같으며, 다만 제1 구조체의 내부에 삽입될 수 있도록 상기 제2 구조체에서 사용되는 원통형의 전극의 내부 지름은 1 um 내지 10 cm이다.
상기 제2 구조체를 사용할 경우, 태양광이 제1 구조체에 입사하여 일부 파장대의 태양광이 제1 구조체의 페로브스카이트에 흡수되고, 이에 흡수되지 않은 태양광이 제2 구조체에 입사하여 추가적으로 흡수됨에 따라 태양 전지의 효율을 높일 수 있다.
상기 제2 구조체의 제조 방법은, 감광제의 종류가 상이하다는 점을 제외하고는 상기 제1 구조체의 제조 방법과 동일하다.
제2 구조체(2)
본 발명에서 사용할 수 있는 제2 구조체의 다른 일례로, 원통형의 도파관, 상기 도파관의 외주면에 형성된 투명 전극; 상기 투명 전극의 외주면에 형성된 금속 산화물 층, 상기 금속 산화물 층의 외주면에 형성된 광 흡수 층, 상기 광 흡수 층의 외주면에 형성된 홀 전도 층, 및 상기 홀 전도 층의 외주면에 형성된 전극을 포함하는, 제2 구조체를 사용할 수 있다.
상기 제2 구조체는, 원통형의 도파관이 내부에 포함되며, 도파관을 통해 태양광이 입사하여 내부에서 태양광이 산란 및 흡수되어 태양 전지의 효율이 향상될 수 있다. 바람직하게는, 상기 원통형의 도파관의 내부 지름은 1 mm 내지 10 cm이다. 또한, 상기 도파관으로는 광섬유, 전도성 폴리머, 전도성 투명 전극, 공기 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 전극, 홀 전도 층, 금속 산화물 층 및 투명 전극 층은, 각각 앞서 제1 구조체에서 설명한 바와 같다.
또한, 본 발명은 상기 제2 구조체의 제조 방법을 제공한다. 구체적으로, 1) 도파관의 외주면에 투명 전극을 형성하는 단계; 2) 상기 투명 전극의 외주면에 금속 산화물 층을 형성하는 단계; 3) 상기 금속 산화물 층의 외주면에 광 흡수 층을 형성하는 단계; 및 4) 상기 광 흡수 층의 외주면에 홀 전도층을 형성하는 단계; 및 5) 상기 홀 전도 층의 외주면에 전극을 형성하는 단계를 포함하는 제조 방법으로 제조할 수 있다. 상기 각 층의 구체적인 형성 방법은, 앞서 제1 구조체에서 설명한 바와 같다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 원통형 페로브스카이트 태양 전지는, 태양광의 입사각과 무관하게 태양광을 흡수할 수 있고, 또한 제1 구조체 및 제2 구조체 각각에서 태양광을 흡수할 수 있어, 태양 전지의 효율을 향상시킬 수 있다는 특징이 있다.
도 1은, 본 발명의 원통형 페로브스카이트 태양 전지의 제1 구조체의 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 2는, 본 발명의 원통형 페로브스카이트 태양 전지의 제2 구조체의 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 3은, 본 발명의 원통형 페로브스카이트 태양 전지의 제2 구조체의 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 4은, 본 발명의 원통형 페로브스카이트 태양 전지에서, 제1 구조체 내부로 제2 구조체가 삽입되는 과정을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 2는, 본 발명의 원통형 페로브스카이트 태양 전지의 제2 구조체의 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 3은, 본 발명의 원통형 페로브스카이트 태양 전지의 제2 구조체의 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 4은, 본 발명의 원통형 페로브스카이트 태양 전지에서, 제1 구조체 내부로 제2 구조체가 삽입되는 과정을 도식적으로 나타낸 것이다.
Claims (11)
- 중공 원통형의 전극; 상기 전극의 외주면에 형성된 홀 전도 층; 상기 홀 전도층의 외주면에 형성된 페로브스카이트 층; 상기 페로브스카이트 층의 외주면에 형성된 금속 산화물 층; 및 상기 금속 산화물 층의 외주면에 형성된 투명 전극 층을 포함하는, 제1 구조체, 및
원통형의 전극; 상기 전극의 외주면에 형성된 홀 전도 층; 상기 홀 전도층의 외주면에 형성된 광 흡수 층; 상기 광 흡수 층의 외주면에 형성된 금속 산화물 층; 및 상기 금속 산화물 층의 외주면에 형성된 투명 전극 층을 포함하는, 제2 구조체를 포함하고,
상기 제1 구조체의 중공 원통형의 전극 내부 공간으로 상기 제2 구조체가 삽입된, 원통형 페로브스카이트 태양 전지.
- 중공 원통형의 전극; 상기 전극의 외주면에 형성된 홀 전도 층; 상기 홀 전도층의 외주면에 형성된 페로브스카이트 층; 상기 페로브스카이트 층의 외주면에 형성된 금속 산화물 층; 및 상기 금속 산화물 층의 외주면에 형성된 투명 전극 층을 포함하는, 제1 구조체, 및
원통형의 도파관, 상기 도파관의 외주면에 형성된 투명 전극; 상기 투명 전극의 외주면에 형성된 금속 산화물 층, 상기 금속 산화물 층의 외주면에 형성된 광 흡수 층, 상기 광 흡수 층의 외주면에 형성된 홀 전도 층, 및 상기 홀 전도 층의 외주면에 형성된 전극을 포함하는, 제2 구조체를 포함하고,
상기 제1 구조체의 중공 원통형의 전극 내부 공간으로 상기 제2 구조체가 삽입된, 원통형 페로브스카이트 태양 전지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중공 원통형의 전극의 내부 지름이 1 um 내지 10 cm인 것을 특징으로 하는,
원통형 페로브스카이트 태양 전지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중공 원통형의 전극은 Pt, Al, Au, Ag, Pd, 탄소나노튜브, 카본블랙, 및 전도성 폴리머로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는,
원통형 페로브스카이트 태양 전지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 구조체 및 제2 구조체의 홀 전도 층은 각각 독립적으로 스피로-OMeTAD(2,2',7,7'-테트라키스-(N,N-디-p-메톡시페닐아민)9,9'-스피로비플루오렌)), P3HT(폴리(3-헥실티오펜)), PCPDTBT(폴리[2,1,3-벤조티아디아졸-4,7-디일[4,4-비스(2-에틸헥실)-4H-시클로펜타[2,1-b:3,4-b']디티오펜-2,6-디일]]), PVK(폴리(N-비닐카바졸)), HTM-TFSI(1-헥실-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드), Li-TFSI(리튬 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드), tBP(tert-부틸피리딘), 및 PDOT:PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate))로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는,
원통형 페로브스카이트 태양 전지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 페로브스카이트 층의 두께가 200 nm 내지 10 um인 것을 특징으로 하는,
원통형 페로브스카이트 태양 전지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 페로브스카이트는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 또는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는,
원통형 페로브스카이트 태양 전지:
[화학식 1]
AMX3
[화학식 2]
A2MX4
상기 화학식 1 및 2에서,
A는 각각 독립적으로 R1R2R3R4N+ 또는 (R5R6N=CH-NR7R8)+의 유기 양이온이고,
여기서, R1 내지 R8는 각각 독립적으로 수소, 또는 C1-10 알킬이고, 단 R1, R2, R3 및 R4는 중 적어도 하나는 C1-10 알킬이고,
M은 2가의 금속 양이온이고,
X는 각각 독립적으로 할로겐이다.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 구조체의 광 흡수 층은, 상기 제1 구조체의 페로브스카이트 화합물이 흡수하지 못하는 파장대의 빛을 흡수하는 것을 특징으로 하는,
원통형 페로브스카이트 태양 전지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 구조체 및 제2 구조체의 금속 산화물은 각각 독립적으로 TiO2, SnO2, ZnO, Nb2O5, Ta2O5, WO3, W2O5, In2O3, Ga2O3, Nd2O3, PbO, 또는 CdO인 것을 특징으로 하는,
원통형 페로브스카이트 태양 전지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 구조체 및 제2 구조체의 투명 전극은 각각 독립적으로 불소 함유 산화주석(FTO; Fouorine doped Tin Oxide), 또는 인듐 함유 산화주석(ITO; Indium doped Tin Oxide)인 것을 특징으로 하는,
원통형 페로브스카이트 태양 전지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 구조체의 투명 전극 층의 외주면에 투명 필름이 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
원통형 페로브스카이트 태양 전지.
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| KR (1) | KR20170073387A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113690372A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-11-23 | 华能新能源股份有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
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2015
- 2015-12-18 KR KR1020150182244A patent/KR20170073387A/ko not_active Application Discontinuation
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| CN113690372B (zh) * | 2021-09-10 | 2024-05-28 | 华能新能源股份有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
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