KR20200142262A - 내식 및 고광흡수성 / 페로브 스카이트 태양 전지 - Google Patents
내식 및 고광흡수성 / 페로브 스카이트 태양 전지 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은
① 기판 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 ③ MoS2 전자 전달층 ④ 은나노(와이어)산란층 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 ⑥ MoS2 부식 방지층 ⑦ WS2 정공 전달층 ⑧ 제2 금속 전극으로 구성하여 - 기존 페로브 스카이트 태양 전지 보다 태양 빛을 많이 흡수하면서, 내식성, 전기 전도성, 방열성, 강도성, 내열성, 내화학성 등이 우수하고, 전자파 차폐를 나타내며 보다 안정하게 정공을 이동시킬수 있는 보다 효능적인 페로브 스카이트 태양 전지로 구성한 '내식 및 고광흡수성 페로브 스카이트 태양 전지'를 구성한 것이다
① 기판 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 ③ MoS2 전자 전달층 ④ 은나노(와이어)산란층 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 ⑥ MoS2 부식 방지층 ⑦ WS2 정공 전달층 ⑧ 제2 금속 전극으로 구성하여 - 기존 페로브 스카이트 태양 전지 보다 태양 빛을 많이 흡수하면서, 내식성, 전기 전도성, 방열성, 강도성, 내열성, 내화학성 등이 우수하고, 전자파 차폐를 나타내며 보다 안정하게 정공을 이동시킬수 있는 보다 효능적인 페로브 스카이트 태양 전지로 구성한 '내식 및 고광흡수성 페로브 스카이트 태양 전지'를 구성한 것이다
Description
본 발명은 내식성 및 광흡수성 등이 보다 우수한 페로브 스카이트 태양 전지를 구성하고자,
① 기판 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 ③ MoS2 전자 전달층 ④ 은나노(와이어)산란층 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 ⑥ MoS2 부식 방지층 ⑦ WS2 정공 전달층 ⑧ 제2 금속 전극으로 구성하여 - 기존의 페로브 스카이트 태양 전지 보다 태양빛을 많이 흡수하면서, 내식성, 전기 전도성, 방열성, 강도성, 내열성, 내화학성 등이 우수하고, 전자파 차폐를 나타내며 보다 안정하게 정공을 이동시킬수 있는 보다 효능적인 페로브 스카이트 태양 전지인 '내식 및 고광흡성 페로브 스카이트 태양 전지'를 구성하고자 하는것이다.
기존의 페로브 스카이트 태양 전지에 있어, 페로브 스카이트는 광흡수성이 우수하나, 수분에 취약하여 부식이 되어 내구성이 약하고, 방열성이 낮으며, 또한 정공 이동이 불안정한 문제점이 있는바,
본 발명은 이러한 문제점을 해결하여
기존의 페로브 스카이트 태양 전지 보다 태양 빛을 많이 흡수하도록 하면서, 내식성, 전기 전도성, 방열성, 내열성 내화학성 등이 우수하고 전자파 차폐를 하며, 보다 안정하게 정공을 이동시킬수 있는 보다 효능적인 페로브 스카이트 태양 전지를 구성하는 것이 목적으로,
본 발명을 구성하는데 있어
1) 기판 : 유리나 PET 필름, PEN 필름, PI 필름, PC 필름, PP 필름, TAC 필름, PES 필름 중에서 1가지를 선택하여 구성.
2) 그래핀과 CNT를 혼합시켜 구성한 그래핀·CNT 제1 투명 전극의 특성: 전기 전도성, 강도성, 방열성이 우수하고, 전자파 차폐 기능이 우수하다.
3) 나노 시트나 나노 분말로 구성된 이황화 몰리브덴(MoS2)의 특성; 광촉매이며, 반도체로써, 내식성, 광흡수성, 전기 전도성, 방열성, 광방출성, 내열성, 내화학성, 내마모성, 내산화성, 항균성, 윤활성, 점착성이 우수하다
4) 은나노나 은나노 와이어 중에서 1가지 이상을 선택하여 구성한 은나노(와이어)의 특성: 빛을 산란시키면서 전기 전도성을 증가시킨다
5) 페로브 스카이트의 특성: 투과된 태양 빛을 흡수하여 생성된 전하를 에너지 없이 정공과 전자를 분리시켜 전류를 만들어내는 광전 변환 기능이 우수하나, 페로브 스카이트는 수분에 취약하여 부식이 되어 내구성이 약하고, 방열성이 낮은 문제점이 있다.
6) 나노 시트나 나노 분말로 구성된 이황화 텅스텐(WS2)의 특성은: 광촉매이면서, 반도체로써, 전기 전도성, 방열성, 내식성, 내산화성, 내화학성, 내마모성, 항균성, 강도성, 내열성, 윤활성이 우수하다
7) 제 2 금속 전극: Ag, Pd, Au, Cu, Cr, Co, Ti, Al, Pt, Fe, Cd, In, Mg 중에서 1가지 이상의 금속을 선택하여 구성.
본 발명은 위에서 서술한 특성을 페로브 스카이트 태양 전지에 나타나도록 구성하고자,
① 기판 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 ③ MoS2 전자 전달층 ④ 은나노(와이어)산란층 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 ⑥ MoS2 부식 방지층 ⑦ WS2 정공 전달층 ⑧ 제2 금속 전극으로 구성하여 보다 효능적인 페로브 스카이트 태양 전지인 '내식 및 고광흡수성 페로브 스카이트 태양 전지'를 구성하는데 있어,
1) 그래핀·CNT 제1 투명 전극 위에 MoS2 전자 전달층을 코팅하면 - 그래핀·CNT 제1 투명 전극은 광촉매인 MoS2과 반응하여 보다 많은 태양 빛을 흡수하면서 또한 MoS2은 페로브 스카이트 광흡수층에서 생성된 전자를 전달하여 그래핀·CNT 제1 투명 전극에 전달시킨다.
2) MoS2 전자 전달층 위에 은나노(와이어) 산란층을 코팅시키고 그 위에 페로브 스카이트 광흡수층을 코팅하면 - MoS2 전자 전달층에 흡수된 태양 빛은 은나노(와이어)에 의해 빛이 산란되어 광방출성이 우수한 MoS2과 반응하여 광방출량이 12배가 증가되어 페로브 스카이트는 보다 많은 빛을 흡수하면서 은나노(와이어)에 의해 페로브 스카이트는 전기 전도성이 증가된다. (MoS2 위에 은나노를 코팅시키면 광방출량이 12배 증가된다. - 노스 웨스텐 공과대학에서 발표)
3) 페로브 스카이트 광흡수층 위에 MoS2 부식 방지층을 코팅하면 - MoS2은 페로브 스카이트 광흡수층내의 이온들이 WS2 정공 전달층으로 확산되는 것을 방지시켜 열화가 발생되는것을 방지하고, 또한 MoS2에 의해 페로브 스카이트의 부식을 방지시키면서, 전기 전도성, 내식성, 방열성, 내화학성, 내마모성, 내열성, 강도성 등이 우수한 특성을 나타나게 한다.
4) MoS2 부식 방지층 위에 WS2 정공 전달층을 코팅하고 그 위에 제2 금속 전극을 코팅하면 - 페로브 스카이트 광흡수층에서 생성된 전하에서 분리된 전자가 MoS2과 WS2에 양자 역학적으로 동시에 존재하다가 상대적으로 안정된 WS2 정공 전달층으로 안정하게 이동하여 제2 금속 전극에 전달시킨다.
(이종 접합된 이차원 물질간에는 간극이 넓어 전하 이동 속도가 느려야 함에도 불구하고 MoS2과 WS2 사이에서는 정공이 양자 역학적으로 동시에 존재하다가 상대적으로 안정한 WS2에 보다 빨리 이동한다 - 미국 렌셀러 폴리테크닉 대학교 연구팀과 한미 공동 연구팀에서 발표.)
기존의 페로브 스카이트 태양 전지에 있어, 페로브 스카이트는 태양 빛을 흡수하여 전자와 정공을 분리시켜 광전 변환 기능이 우수하나, 수분에 취약하여 부식이 되어 내구성이 약하고, 방열성이 낮으며, 또한 정공 이동이 불안정한 문제점이 있는바,
본 발명은 페로브 스카이트 태양 전지의 이러한 문제점을 해결하고자
① 기판 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 ③ MoS2 전자 전달층 ④ 은나노(와이어)산란층 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 ⑥ MoS2 부식 방지층 ⑦ WS2 정공 전달층 ⑧ 제2 금속 전극으로 구성하여 - 기존의 페로브 스카이트 태양 전지 보다 태양 빛을 많이 흡수하면서, 내식성, 전기 전도성, 방열성, 강도성, 내열성, 내화학성 등이 우수하고 전자파 차폐 기능을 나타내며, 보다 안정하게 정공을 이동시킬 수 있는 보다 효능적인 페로브 스카이트 태양 전지인 '내식 및 고광흡수성 페로브 스카이트 태양 전지'를 구성하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.
따라서 본 발명은,
① 기판 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 ③ MoS2 전자 전달층 ④ 은나노(와이어)산란층 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 ⑥ MoS2 부식 방지층 ⑦ WS2 정공 전달층 ⑧ 제2 금속 전극으로 구성하고자,
1단계: ① 기판 제조 단계.
유리나 PET 필름, PEN 필름, PI 필름, PC 필름, PP 필름, TAC 필름, PES 필름 중에서 1가지를 선택하여 ① 기판을 구성한후
2단계: ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 제조 단계
그래핀과 CNT를 혼합시켜 구성한 그래핀·CNT를 NMP, DMF, THF, 알콜, 물, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜, 중에서 1가지 이상으로 구성된 용매에 첨가하고 교반 및 초음파로 분산시켜 구성한 그래핀·CNT 용액을 ① 기판 위에 코팅하고 건조시켜서 기판 표면에 그래핀·CNT 코팅막을 코팅시켜서 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극을 구성한후.
3단계: ③ MoS2 전자 전달층 제조 단계.
1) 나노 시트나 나노 분말로 구성된 MoS2 을 NMP, DMF, THF, 알콜, 물, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 글리콜 중에서 1가지 이상으로 구성된 용매에 첨가하고 교반 및 초음파로 분산시켜 구성한 MoS2 용액을 용액 코팅법이나 2) MoS2을 스퍼터링법이나 전자빔 증착법 중에서 1가지 방법을 선택하여 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 위에 코팅하여 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 위에 MoS2 코팅막을 코팅시켜서 ③ MoS2 전자 전달층을 구성한후
4단계: ④ 은나노(와이어) 산란층 제조 단계
은나노나 은나노 와이어 중에서 1가지 이상을 선택하여 구성한 은나노(와이어)를 알콜이나 에틸렌글리콜에 첨가 교반하여 분산시켜 구성한 은나노(와이어) 용액을 ③ MoS2 전자 전달층 위에 코팅하고 건조시켜서 MoS2 전자 전달층 위에 은나노(와이어) 코팅막을 코팅시켜서 ④ 은나노(와이어) 산란층을 구성한후
5단계: ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 제조 단계.
페로브 스카이트(CH3 NH3 PbI3)를 DMF 와 DMSO로 구성된 용매에 첨가하고 교반하여 용해시켜 구성한 페로브 스카이트 용액을 ④ 은나노(와이어) 산란층 위에 스핀코팅하고 건조시켜서 ④ 은나노(와이어) 산란층 위에 페로브 스카이트 코팅막을 코팅시켜서 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층을 구성한후.
6단계: ⑥ MoS2 부식 방지층 제조 단계.
3단계 1)에서 구성한 MoS2 용액을 용액 코팅법이나 MoS2을 스퍼터링법이나 전자빔 증착법 중에서 1가지 방법으로 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 위에 코팅하여 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 위에 MoS2 코팅막을 코팅시켜서 ⑥ MoS2 부식 방지층을 구성한후
7단계: ⑦ WS2 정공 전달층 제조 단계.
1) 나노 시트나 나노 분말로 구성된 WS2을 NMP, DMF, THF, 알콜, 물, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 글리콜 중에서 1가지 이상으로 구성된 용매에 첨가하고, 교반 및 초음파로 분산시켜서 구성한 WS2 용액을 용액 코팅법이나 WS2을 스퍼터링법이나 전자빔 증착법 중에서 1가지 방법으로 ⑥ MoS2 부식 방지층 위에 코팅하여 ⑥ MoS2 부식 방지층 위에 WS2 코팅막을 코팅시켜서 ⑦ WS2 정공 전달층을 구성한후
8단계: ⑧ 제2 금속 전극 제조 단계.
Ag, Pd, Au, Cu, Cr, Co, Ti, Al, Pt, Fe, Cd, In, Mg 중에서 1가지 이상의 금속을 선택하여 진공 열증착법이나 도금법, 스퍼터링법, 전자빔 증착법, 스크린 인쇄법 중에서 1가지 방법을 선택하여 ⑦ WS2 정공 전달층 위에 금속박막을 증착시켜서 ⑧ 제2 금속 전극을 구성하여 - 기존 페로브 스카이트 태양 전지 보다 태양빛을 많이 흡수하고, 보다 내식성, 전기 전도성, 방열성, 강도성, 내열성, 내화학성 등이 우수하며, 전자파 차폐를 하면서, 보다 안정하게 정공을 이동시킬수 있는 보다 효능적인 페로브 스카이트 태양 전지로 구성한 '내식 및 고광흡수성 페로브 스카이트 태양 전지'
본 발명인 내식 및 고광흡수성 페로브 스카이트 태양 전지는
① 기판 ② 그래핀·CNT 제1 투명전극 ③ MoS2 전자 전달층 ④ 은나노(와이어) 빛 산란층 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 ⑥ MoS2 부식 방지층 ⑦ WS2 정공 전달층 ⑧ 제2 금속 전극으로 구성하여서 - 기존의 페로브 스카이트 태양 전지 보다 태양빛을 많이 흡수하고, 내식성, 전기 전도성, 방열성, 강도성, 내열성, 내화학성 등이 우수하며, 전자파 차폐를 하면서, 보다 안정하게 정공을 이동시킬 수 있는 보다 효능적인 페로브 스카이트 태양 전지로 구성되어져 효과적이다.
기존의 페로브 스카이트 태양 전지에 있어, 페로브 스카이트는 광흡수성이 우수하나, 수분에 취약하여 부식이 되어 내구성이 약하고, 방열성이 낮으며, 또한 정공 이동이 불안정한 문제점이 있는바,
본 발명은 이러한 문제점을 해결하여
기존의 페로브 스카이트 태양 전지 보다 태양 빛을 많이 흡수하면서, 내식성, 전기 전도성, 방열성, 강도성, 내열성, 내화학성 등이 우수하고, 전자파 차폐 기능을 나타내며, 보다 안정하게 정공을 이동시킬 수 있는 보다 효능적인 페로브 스카이트 태양 전지를 구성하는 것이 목적으로
본 발명을 구성하는데 있어,
1) 기판: 유리나 PET 필름, PEN 필름, PI 필름, PC 필름, PP 필름, TAC 필름, PES 필름 중에서 1가지를 선택하여 구성.
2) 그래핀과 CNT를 혼합시켜 구성한 그래핀·CNT 제1 투명 전극의 특성: 전기 전도성, 강도성, 방열성이 우수하고, 전자파 차폐 기능이 우수하다.
3) 나노 시트나 나노 분말로 구성된 이황화 몰리브덴(MoS2)의 특성: 광촉매이며, 반도체로써, 내식성, 광흡수성, 전기 전도성, 방열성, 내열성, 내산화성, 내화학성, 내마모성, 항균성, 윤활성, 점착성이 우수하다.
4) 은나노나 은나노 와이어 중에서 1가지 이상을 선택하여 구성한 은나노(와이어)의 특성: 빛을 산란시키면서 전기 전도성을 증가시킨다.
5) 페로브 스카이트의 특성: 투과된 태양 빛을 흡수하여 생성된 전하를 에너지 없이 정공과 전자를 분리시켜 전류를 만들어내는 광전 변환 기능이 우수하나 페로브 스카이트는 수분에 취약하여 부식이 되어 내구성이 약하고, 방열성이 낮은 문제점이 있다.
6) 나노 시트나 나노 분말로 구성된 이황화 텅스텐(WS2)의 특성은: 광촉매이면서 반도체로써, 전기 전도성, 방열성, 강도성, 내식성, 광방출성 내마모성, 내열성, 내화학성, 윤활성, 점착성이 우수하다
7) 제2 금속 전극 : Ag, Pd, Au, Cu, Cr, Co, Ti, Al, Pt, Fe, Cd, In, Mg 중에서 1가지 이상의 금속을 선택하여 구성.
본 발명은 위에서 서술한 특성을 페로브 스카이트 태양 전지에 나타나도록 구성하고자
① 기판 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 ③ MoS2 전자 전달층 ④ 은나노(와이어) 빛 산란층 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층. ⑥ MoS2 부식 방지층 ⑦ WS2 정공 전달층 ⑧ 제2 금속 전극으로 구성하여 보다 효능적인 페로브 스카이트 태양 전지인 '내식 및 고광흡수성 페로브 스카이트 태양 전지'를 구성하는데 있어,
1) 그래핀·CNT 제1 투명 전극 위에 MoS2 전자 전달층을 코팅하면 - 그래핀·CNT 제1 투명 전극은 광촉매인 MoS2과 반응하여 보다 많은 태양 빛을 흡수하면서 또한 MoS2 전자 전달층은 페로브 스카이트 광흡수층에서 생성된 전하에서 분리된 전자를 제1 투명 전극에 전달시킨다.
2) MoS2 전자 전달층 위에 은나노(와이어) 산란층을 코팅시키고 그 위에 페로브 스카이트 광흡수층을 코팅하면-MoS2 전자 전달층에 흡수된 태양 빛은 은나노(와이어)에 의해 빛이 산란되어 광방출량이 우수한 MoS2과 반응하여 광방출량이 12배 증가되어 페로브 스카이트가 보다 많은 빛을 흡수하게 하고 또한 은나노(와이어)에 의해 페로브 스카이트의 전기 전도성이 증가된다. (MoS2 위에 은나노를 코팅시키면 광방출량이 12배 증가된다. - 노스 웨스턴 공과대학에서 발표.)
3) 페로브 스카이트 광흡수층 위에 MoS2 부식 방지층을 코팅하면 - MoS2은 페로브 스카이트 광흡수층 내의 이온들이 WS2 정공 전달층으로 확산되는것을 방지하여 열화가 발생되는것을 방지하면서 또한 MoS2 에 의해 페로브 스카이트의 부식을 방지시키고, 전기 전도성, 내식성, 방열성, 내화학성, 내마모성, 내열성, 강도성 등이 우수한 특성을 나타나게 한다.
4) MoS2 부식 방지층 위에 WS2 정공 전달층을 코팅하고 그위에 제2 금속 전극을 코팅하면 - 페로브 스카이트 광흡수층에서 생성된 전하에서 분리된 전자가 MoS2 과 WS2 에 양자 역학적으로 동시에 존재하다가 상대적으로 안정된 WS2 정공 전달층으로 안정하게 이동하여 제2 금속 전극에 전달시킨다.
(이종 접합된 이차원 물질간에는 간극이 넓어 전하 이동 속도가 느려야 함에도 불구하고 MoS2 과 WS2 사이에서는 정공이 양자 역학적으로 동시에 존재하다가 상대적으로 안정한 WS2에 보다 빨리 이동한다 - 미국 렌셀러 폴리테크닉 대학교 연구팀과 한미 공동 연구팀에서 발표)
따라서 본 발명은 위에서 서술한 1) ~ 4) 의 특성을 페로브 스카이트 태양 전지에 나타나도록 ① 기판 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 ③ MoS 전자 전달층 ④ 은나노(와이어)산란층 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 ⑥ MoS2 부식 방지층 ⑦ WS2 정공 전달층 ⑧ 제2 금속 전극으로 구성하여 - 기존의 페로브 스카이트 태양 전지 보다 태양 빛을 많이 흡수하면서, 내식성, 전기 전도성, 방열성, 강도성, 내열성, 내화학성 등이 우수하고 전자파 차폐 기능을 나타내며, 보다 안정하게 정공을 이동시킬수 있는 보다 효능적인 페로브 스카이트 태양 전지인 '내식 및 고광흡수성 페로브 스카이트 태양 전지'를 구성하고자 하는것이다.
따라서 본 발명은
1단계: ① 기판 제조 단계
유리나 PET 필름, PEN 필름, PI 필름, PC 필름, PP 필름, TAC 필름, PES 필름 중에서 1가지를 선택하여 ① 기판을 구성한후.
2단계: ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 제조 단계.
그래핀과 CNT를 혼합시켜 구성한 그래핀·CNT(1~5 중량%)를 NMP, DMF, THF, 알콜, 물, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 글리콜 중에서 1가지 이상으로 구성된 용매에 첨가하고 교반 및 초음파로 분산시켜서 구성한 그래핀·CNT 용액을 ① 기판 위에 코팅하고 건조시켜서 기판 표면에 그래핀·CNT 코팅막을 코팅시켜서 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극을 구성한후
3단계: ③ MoS2 전자 전달층 제조 단계.
1) 나노 시트나 나노 분말로 구성된 MoS2(1~5 중량%)를 NMP, DMF, THF, 알콜, 물, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 글리콜 중에서 1가지 이상으로 구성된 용매에 첨가하고 교반 및 초음파로 분산시켜 구성한 MoS2 용액을 용액 코팅법이나 2) MoS2을 스퍼터링법이나 전자빔 증착법 중에서 1가지 방법으로 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 위에 코팅하여 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 위에 MoS2 코팅막을 코팅시켜서 ③ MoS2 전자 전달층을 구성한후
(실시예) - 용액 코팅법
MoS2 용액을 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 위에 스핀코팅하고 건조시켜서 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 위에 MoS2 코팅막을 코팅시켜서 ③ MoS2 전자 전달층을 구성.
4단계: ④ 은나노(와이어) 산란층 제조 단계.
은나노나 은나노 와이어 중에서 1가지 이상을 선택하여 구성한 은나노(와이어)(0.1~2 중량%)를 알콜이나 에틸렌글리콜에 첨가 교반하여 분산시켜 구성한 은나노(와이어) 용액을 ③ MoS2 전자 전달층 위에 코팅하고 건조시켜서 MoS2 전자 전달층 위에 은나노(와이어) 코팅막을 코팅시켜서 ④ 은나노(와이어) 산란층을 구성한후.
5단계: ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 제조 단계.
페로브 스카이트(CH3 NH3 PbI3)(20~40 중량%)를 DMF 및 DMSO로 구성된 용매에 첨가하고 교반하여 용해시켜 구성한 페로브 스카이트 용액을 ④ 은나노(와이어) 산란층 위에 코팅하고 건조시켜서 ④ 은나노(와이어) 산란층 위에 페로브 스카이트 코팅막을 코팅시켜서 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층을 구성한후
6단계: ⑥ MoS2 부식 방지층 제조 단계.
3단계 1)에서 구성한 MoS2 용액을 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 위에 스핀코팅하고 건조시키거나 또는 MoS2 을 스퍼터링법이나 전자빔 증착법 중에서 1가지 방법으로 코팅하여 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 위에 MoS2 코팅막을 코팅시켜서 ⑥ MoS2 부식 방지층을 구성한후
7단계: ⑦ WS2 정공 전달층 제조 단계
1) 나노 시트나 나노 분말로 구성된 WS2(1~5 중량%)를 NMP, DMF, THF, 알콜, 물, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 글리콜 중에서 1가지 이상으로 구성된 용매에 첨가하고 교반 및 초음파로 분산시켜 구성한 WS2 용액을 ⑥ MoS2 부식 방지층 위에 스핀코팅하고 건조시키거나 WS2 을 스퍼터링법이나 전자빔 증착법 중에서 1가지 방법으로 코팅하여 ⑥ 위에 WS2 코팅막을 코팅시켜서 ⑦ WS2 정공 전달층을 구성한후
8단계: ⑧ 제2 금속 전극 제조 단계.
Ag, Pd, Au, Cu, Cr, Co, Ti, Al, Pt, Fe, Cd, In, Mg 중에서 1가지 이상의 금속을 선택하여 진공 열증착법이나 도금법, 스퍼터링법, 전자빔 증착법, 스크린 인쇄법 중에서 1가지 방법을 선택하여 ⑦ WS2 정공 전달층 위에 금속 박막을 증착시켜서 ⑧ 제2 금속 전극을 구성하여 - 기존의 페로브 스카이트 태양 전지 보다 태양빛을 많이 흡수하고 내식성, 전기 전도성, 방열성, 강도성, 내열성, 내화학성 등이 우수하고, 전자파 차폐를 하면서, 보다 안정하게 정공을 이동시킬 수 있는 보다 효능적인 페로브 스카이트 태양 전지로 구성한 '내식 및 고광흡수성 페로브 스카이트 태양 전지'
Claims (1)
- 본 발명은.
1단계: ① 기판 제조 단계.
유리나 PET 필름, PEN 필름, PI 필름, PC 필름, PP 필름, TAC 필름, PES 필름 중에서 1가지를 선택하여 ① 기판을 구성하는 1단계.
2단계: ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 제조 단계.
그래핀과 CNT를 혼합시켜 구성한 그래핀·CNT를 NMP, DMF, THF, 알콜, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 글리콜 중에서 1가지 이상으로 구성된 용매에 첨가하고 교반 및 초음파로 분산시켜 구성한 그래핀·CNT 용액을 ① 기판 위에 코팅하고 건조시켜서 기판 표면에 그래핀·CNT 코팅막을 코팅시켜서 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극을 구성하는 2단계
3단계: ③ MoS2 전자 전달층 제조 단계.
1) 나노 시트나 나노 분말로 구성된 MoS2을 NMP, DMF, THF, 알콜, 물, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 글리콜 중에서 1가지 이상으로 구성된 용매에 첨가하고 교반 및 초음파로 분산시켜 구성한 MoS2 용액을 용액 코팅법이나 2) MoS2을 스퍼터링법이나 전자빔 증착법 중에서 1가지 방법을 선택하여 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 위에 코팅하여 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 위에 MoS2 코팅막을 코팅시켜서 ③ MoS2 전자 전달층을 구성하는 3단계.
4단계: ④ 은나노(와이어) 산란층 제조 단계.
은나노나 은나노 와이어 중에서 1가지 이상을 선택하여 구성한 은나노(와이어)를 알콜이나 에틸렌 글리콜에 첨가, 교반하여 분산시켜 구성한 은나노(와이어) 용액을 ③ MoS2 전자 전달층 위에 코팅하고 건조시켜서 MoS2 전자 전달층 위에 은나노(와이어) 코팅막을 코팅시켜서 ④ 은나노(와이어) 산란층을 구성하는 4단계
5단계: ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 제조 단계
페로브 스카이트(CH3 NH3 PbI3)를 DMF 및 DMSO로 구성된 용매에 첨가하고 교반하여 용해시켜 구성한 페로브 스카이트 용액을 ④ 은나노(와이어) 산란층 위 코팅하고 건조시켜서 ④ 은나노(와이어) 산란층 위에 페로브 스카이트 코팅막을 코팅시켜서 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층을 구성하는 5단계
6단계: ⑥ MoS2 부식 방지층 제조 단계
3단계 1)에서 구성한 MoS2 용액을 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 위에 스핀코팅하고 건조시키거나 또는 MoS2 을 스퍼터링법이나 전자빔 증착법 중에서 1가지 방법으로 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 위에 MoS2 코팅막을 코팅시켜 ⑥ MoS2 부식 방지층을 구성하는 6단계
7단계: ⑦ WS2 정공 전달층 제조 단계
나노 시트나 나노 분말로 구성된 WS2를 NMP, DMF, THF, 알콜, 물, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 글리콜 중에서 1가지 이상을 선택하여 구성한 용매에 첨가하고 교반 및 초음파로 분산시켜 구성한 WS2 용액을 ⑥ MoS2 부식 방지층 위에 스핀코팅하고 건조시키거나 WS2 을 스퍼터링법이나 전자빔 증착법 중에서 1가지 방법으로 코팅하여 ⑥ MoS2 부식 방지층 위에 WS2 코팅막을 코팅시켜서 ⑦ WS2 정공 전달층을 구성하는 7단계
8단계: ⑧ 제2 금속 전극 제조 단계
Ag, Pd, Au, Cu, Cr, Co, Ti, Al, Pt, Fe, Cd, In, Mg 중에서 1가지 이상의 금속을 선택하여 진공 열증착법이나 도금법, 스퍼터링법, 전자빔 증착법, 스크린 인쇄법 중에서 1가지 방법을 선택하여 ⑦ WS2 정공 전달층 위에 금속 박막을 증착시켜서 ⑧ 제2 금속 전극을 구성하여 보다 효능적인 페로브 스카이트 태양 전지인 '내식 및 고광흡수성 페로브 스카이트 태양 전지'를 구성하는 8단계.
본 발명은 1단계 ~ 8단계 제조 공정을 거쳐서
① 기판 ② 그래핀·CNT 제1 투명 전극 ③ MoS2 전자 전달층 ④ 은나노(와이어)산란층 ⑤ 페로브 스카이트 광흡수층 ⑥ MoS2 부식 방지층 ⑦ WS2 정공 전달층 ⑧ 제2 금속 전극으로 구성한 '내식 및 고광흡수성 페로브 스카이트 태양 전지'
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- 2019-06-12 KR KR1020190069293A patent/KR102242136B1/ko active IP Right Grant
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