KR20220031418A - Methods of perovskite-polymer composite particles and perovskite-polymer composite particles prepared thereby - Google Patents

Methods of perovskite-polymer composite particles and perovskite-polymer composite particles prepared thereby Download PDF

Info

Publication number
KR20220031418A
KR20220031418A KR1020200113300A KR20200113300A KR20220031418A KR 20220031418 A KR20220031418 A KR 20220031418A KR 1020200113300 A KR1020200113300 A KR 1020200113300A KR 20200113300 A KR20200113300 A KR 20200113300A KR 20220031418 A KR20220031418 A KR 20220031418A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
perovskite
polymer
polymer composite
composite particles
inkjet
Prior art date
Application number
KR1020200113300A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102486603B1 (en
Inventor
박범준
임상혁
박종욱
이학성
Original Assignee
경희대학교 산학협력단
고려대학교 산학협력단
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 경희대학교 산학협력단, 고려대학교 산학협력단 filed Critical 경희대학교 산학협력단
Priority to KR1020200113300A priority Critical patent/KR102486603B1/en
Publication of KR20220031418A publication Critical patent/KR20220031418A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102486603B1 publication Critical patent/KR102486603B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12—Powdering or granulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/205—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase
    • C08J3/21—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase
    • C08J3/212—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase and solid additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • 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

Abstract

The present invention relates to a method for preparing perovskite-polymer composite particles, and perovskite-polymer composite particles prepared thereby. The method according to the present invention includes the steps of: preparing a perovskite-polymer solution containing a perovskite compound, polymer and a solvent; ejecting the perovskite-polymer solution from an inkjet nozzle to form perovskite-polymer liquid droplets; and drying the perovskite-polymer liquid droplets to obtain perovskite-polymer composite particles in a collection container, wherein the interval between the inkjet nozzle and the collection container is controlled to control the porosity of the perovskite-polymer composite particles, in the step of drying the perovskite-polymer liquid droplets to obtain perovskite-polymer composite particles in the collection container.

Description

페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법 및 이를 통하여 제조된 페로브스카이트-고분자 복합체 입자{METHODS OF PEROVSKITE-POLYMER COMPOSITE PARTICLES AND PEROVSKITE-POLYMER COMPOSITE PARTICLES PREPARED THEREBY}Perovskite-Polymer Composite Particles Manufacturing Method and Perovskite-Polymer Composite Particles Prepared Thereby

본 발명은 페로브스카이트-고분자 복합체 입자 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크젯 방식을 이용하여 페로브스카이트-고분자 용액을 노즐을 통해 공기 중으로 토출시키고, 페로브스카이트-고분자 액적들에 포함된 용매를 단시간 동안 건조시켜 균일한 크기를 갖는 동시에 속도론적으로 안정한 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제조하는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법 및 이를 통하여 제조된 페로브스카이트-고분자 복합체 입자에 관한 것이다.The present invention relates to perovskite-polymer composite particles and a method for manufacturing the same, and more particularly, by discharging a perovskite-polymer solution into the air through a nozzle using an inkjet method, and perovskite-polymer A method for preparing perovskite-polymer composite particles having a uniform size and kinetically stable perovskite-polymer composite particles by drying the solvent contained in the droplets for a short time, and a perovskite-polymer composite particle prepared through the same It relates to a skyte-polymer composite particle.

유기-무기 또는 무기 할라이드 페로브스카이트는 태양 전지에 적용되면서 상용 태양 전지만큼 광전 변환 효율을 가지도록 발전해왔다. 이는 페로브스카이트 물질이 직접 밴드 갭에 의한 높은 흡수 계수, 긴 수명에 따른 전하 캐리어의 긴 확산 길이, 작은 엑시톤 결합 에너지에 의한 높은 개방 회로 전압, 저온 용액 가공성 등과 같은 광기 전 특성이 적합하기 때문이다. 이러한 특성으로 인해 나노 크기의 페로브스카이트는 발광소자, 광 탐지 센서 및 광전자 장치에서 매우 매력적인 물질이다.Organic-inorganic or inorganic halide perovskite has been developed to have the same photoelectric conversion efficiency as commercial solar cells when applied to solar cells. This is because perovskite materials have suitable photovoltaic properties such as high absorption coefficient due to direct bandgap, long diffusion length of charge carriers due to long lifetime, high open circuit voltage due to small exciton binding energy, and low temperature solution processability. am. Due to these properties, nano-sized perovskite is a very attractive material for light emitting devices, light detection sensors, and optoelectronic devices.

다만, 페로브스카이트는 수분에 취약하여 공기 중의 미량의 수분이라도 존재할 경우 광전변화효율이 급격히 감소해 안정성이 떨어진다. 따라서 태양전지뿐만 아니라 광 전자공학, 생의학 및 촉매 분야 등 다양한 분야에서 페로브스카이트를 사용하려면 물이 있는 환경에서도 안정한 성질을 유지하는 게 중요하다. However, the perovskite is vulnerable to moisture, so if even a small amount of moisture in the air is present, the photoelectric conversion efficiency rapidly decreases, resulting in poor stability. Therefore, in order to use perovskite in various fields such as optoelectronics, biomedical and catalyst fields as well as solar cells, it is important to maintain stable properties even in the presence of water.

상기와 같은 수분에 대한 안정성을 가지는 종래의 제안된 방법들 중에서, 가장 최신 방법으로는 페로브스카이트 표면의 수산화기(OH-)가 증발된 메틸아민과 만나 표면에 수산화납 보호막을 형성하여 내수성을 가지는 페로브스카이트 물질을 합성하는 방법이 있다.Among the conventionally proposed methods having stability against moisture as described above, the most recent method is to form a lead hydroxide protective film on the surface of the perovskite by forming a protective film on the surface of the hydroxyl group (OH-) with evaporated methylamine to improve water resistance. There is a method for synthesizing eggplant perovskite materials.

또한, 유기-무기 또는 무기 할라이드 페로브스카이트 나노 입자가 고분자 입자 내부에 포함되도록 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제조함으로써, 유기-무기 또는 무기 할라이드 페로브스카이트 나노 입자가 소수성 고분자 내부에 존재하여, 수분에 강한 저항성을 가질 수 있다.In addition, by preparing the perovskite-polymer composite particles so that organic-inorganic or inorganic halide perovskite nanoparticles are included in the polymer particles, organic-inorganic or inorganic halide perovskite nanoparticles are incorporated into the hydrophobic polymer. present, it can have strong resistance to moisture.

그러나, 상기의 방법은 10일 정도의 합성 기간을 가진다는 단점을 가지고 있어 많은 양을 빠르게 대량 생산할 수 없다는 점에 한계가 있다.However, the above method has a disadvantage in that it has a synthesis period of about 10 days, so there is a limitation in that a large amount cannot be rapidly mass-produced.

대한민국 등록특허 제10-1654790호, "다중성분 마이크로입자의 제조방법(Fabrication Method for Multicompartmental Microparticles)"Korean Patent Registration No. 10-1654790, "Fabrication Method for Multicompartmental Microparticles" 대한민국 등록특허 제10-1977195호, "다공성 고분자 복합 입자의 제조방법(Method for Preparing Porous Polymer Composite Particles)"Korean Patent Registration No. 10-1977195, "Method for Preparing Porous Polymer Composite Particles" 대한민국 등록특허 제10-1746296호, "코어-쉘 구조의 페로브스카이트 나노결정입자 발광체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 발광소자(Perovskite nanocrystal particle emitters having core-shell structure, method of manufacturing the same and electroluminescence devices using the same)"Korean Patent Registration No. 10-1746296, "Perovskite nanocrystal particle emitters having core-shell structure, method of manufacturing the same and electroluminescence devices using the same)"

본 발명의 실시예는 잉크젯 노즐과 수집 용기 사이의 거리를 조절하여 페로브스카이트-고분자 액적의 용매를 단시간에 완전히 증발시킴으로써 다공성을 가지며 균일한 직경을 갖는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제공할 수 있는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention adjusts the distance between the inkjet nozzle and the collection container to completely evaporate the solvent of the perovskite-polymer droplets in a short time, thereby providing perovskite-polymer composite particles having porosity and a uniform diameter. An object of the present invention is to provide a method for preparing perovskite-polymer composite particles.

본 발명의 실시예는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자는 다공도를 조절하여 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 발광 지속 시간을 제어함으로써, 산소에 불안정한 페로브스카이트에 대하여 발광을 오랫동안 유지할 수 있는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제공하고자 한다.In an embodiment of the present invention, the perovskite-polymer composite particles control the porosity to control the luminescence duration of the perovskite-polymer composite particles, so that the perovskite that is unstable in oxygen can maintain luminescence for a long time. An object of the present invention is to provide a perovskite-polymer composite particle.

본 발명의 실시예는 잉크젯 노즐과 수집 용기 사이의 거리를 조절하여 페로브스카이트-고분자 액적의 용매를 단시간에 완전히 증발시켜 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 다공도를 조절함으로써, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자에 침투하는 용매의 양을 조절함으로써 발광 상실 속도(발광이 사라지는 속도)를 조절할 수 있는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention adjusts the distance between the inkjet nozzle and the collection container to completely evaporate the solvent of the perovskite-polymer droplets in a short time, thereby controlling the porosity of the perovskite-polymer composite particles. - An object of the present invention is to provide a method for preparing perovskite-polymer composite particles capable of controlling the rate of luminescence loss (the rate at which luminescence disappears) by controlling the amount of solvent penetrating into the polymer composite particles.

본 발명의 실시예는 잉크젯의 노즐로부터 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 잉크젯의 주파수 또는 전압을 조절하여 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 직경을 조절함으로써, 밀도를 제어하여 조밀한 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법을 제공하고자 한다.In an embodiment of the present invention, when the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle of the inkjet, by controlling the frequency or voltage of the inkjet to control the diameter of the perovskite-polymer composite particles, the density is controlled to obtain a dense An object of the present invention is to provide a method for preparing perovskite-polymer composite particles.

본 발명의 실시예는 잉크젯의 노즐로부터 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 잉크젯의 드웰 시간을 조절하여 페로브스카이트-고분자 액적을 생성 속도를 조절함으로써, 균일한 입자들을 제조할 수 있는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법을 제공하고자 한다.In an embodiment of the present invention, when the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle of the inkjet, uniform particles can be prepared by controlling the dwell time of the inkjet to control the rate of generating perovskite-polymer droplets. An object of the present invention is to provide a method for preparing perovskite-polymer composite particles.

본 발명의 실시예는 페로브스카이트-고분자 용액의 점도 또는 고분자 물질의 농도를 조절하여 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 다공도를 조절함으로써, 공기 중에 안정한 페로브스카이트를 제조할 수 있는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is a perovskite-perovskite that can produce a stable perovskite in air by controlling the viscosity of the polymer solution or the concentration of the polymer material to control the porosity of the perovskite-polymer composite particles. An object of the present invention is to provide a method for preparing lobskite-polymer composite particles.

본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법은 페로브스카이트 화합물, 고분자 물질 및 용매를 포함하는 페로브스카이트-고분자 용액을 준비하는 단계; 잉크젯의 노즐로부터 상기 페로브스카이트-고분자 용액을 토출시켜 페로브스카이트-고분자 액적을 생성하는 단계; 및 상기 페로브스카이트-고분자 액적을 건조시켜 상기 수집 용기에 페로브스카이트-고분자 복합체(perovskite-polymer composite) 입자를 수득하는 단계;를 포함하고, 상기 페로브스카이트-고분자 액적을 건조시켜 상기 수집 용기에 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 수득하는 단계 는, 상기 잉크젯의 노즐과 상기 수집 용기 사이의 거리를 조절하여 상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 다공도를 조절하는 것을 특징으로 한다.A method for preparing perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: preparing a perovskite-polymer solution comprising a perovskite compound, a polymer material, and a solvent; generating perovskite-polymer droplets by discharging the perovskite-polymer solution from a nozzle of an inkjet; and drying the perovskite-polymer droplets to obtain perovskite-polymer composite particles in the collection container; including, wherein the perovskite-polymer droplets are dried by The step of obtaining the perovskite-polymer composite particles in the collection container is characterized in that the porosity of the perovskite-polymer composite particles is controlled by adjusting the distance between the nozzle of the inkjet and the collection container. .

상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 발광 지속 시간은 상기 다공도에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법.The perovskite-a method of producing a polymer composite particle, characterized in that the luminescence duration of the perovskite-polymer composite particle is controlled according to the porosity.

상기 페로브스카이트 화합물은 하기의 화학식 1로 표시될 수 있다.The perovskite compound may be represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

AMX3 AMX 3

(상기 화학식 1에서 A는 1가의 양이온이고, M은 2가 금속 양이온이며, X는 1가 음이온임)(In Formula 1, A is a monovalent cation, M is a divalent metal cation, and X is a monovalent anion)

상기 잉크젯의 노즐과 상기 수집 용기 사이의 거리는 5cm 내지 30cm 일 수 있다.A distance between the nozzle of the inkjet and the collection container may be 5 cm to 30 cm.

상기 잉크젯의 노즐로부터 상기 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 상기 잉크젯에 가해지는 주파수에 따라 상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 직경이 조절되고, 상기 주파수는 600hz 내지 900hz 일 수 있다.When the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle of the inkjet, the diameter of the perovskite-polymer composite particles is adjusted according to the frequency applied to the inkjet, and the frequency may be 600hz to 900hz .

상기 잉크젯의 노즐로부터 상기 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 상기 잉크젯에 가해지는 전압에 따라 상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 직경이 조절되고, 상기 전압은 20V 내지 50V 일 수 있다.When the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle of the inkjet, the diameter of the perovskite-polymer composite particles is adjusted according to the voltage applied to the inkjet, and the voltage may be 20V to 50V .

상기 잉크젯의 노즐로부터 상기 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 상기 잉크젯에 가해지는 드웰 시간(Dwell time)에 따라 상기 페로브스카이트-고분자 액적의 생성 속도가 조절되고, 상기 드웰 시간은 28μs 내지 32μs 일 수 있다.When the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle of the inkjet, the perovskite-polymer droplet generation rate is adjusted according to the dwell time applied to the inkjet, and the dwell time is It may be 28 μs to 32 μs.

상기 잉크젯의 노즐로부터 상기 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 상기 잉크젯에 가해지는 압력은 21mbar 내지 34.75mbar일 수 있다.When the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle of the inkjet, the pressure applied to the inkjet may be 21mbar to 34.75mbar.

상기 고분자 물질의 농도는 0.25wt% 내지 1wt% 일 수 있다.The concentration of the polymer material may be 0.25 wt% to 1 wt%.

페로브스카이트-고분자 복합체 입자는 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법으로 제조된다.The perovskite-polymer composite particles are prepared by the method for preparing the perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention.

상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 발광 지속 시간은 상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 다공도에 따라 조절될 수 있다.The luminescence duration of the perovskite-polymer composite particles may be adjusted according to the porosity of the perovskite-polymer composite particles.

상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자는 페로브스카이트 화합물 및 고분자 물질을 조합비는 1:1 내지 1:0.01일 수 있다.The perovskite-polymer composite particles may have a combination ratio of the perovskite compound and the polymer material in a range of 1:1 to 1:0.01.

상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 입자의 직경은 10μm 내지 100μm 일 수 있다.The diameter of the particles of the perovskite-polymer composite particles may be 10 μm to 100 μm.

본 발명의 실시예에 따르면, 잉크젯 노즐과 수집 용기 사이의 거리를 조절하여 페로브스카이트-고분자 액적의 용매를 단시간에 완전히 증발시킴으로써, 균일한 직경을 갖는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제조할 수 있고, 계면활성제와 같은 첨가제를 배제할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by controlling the distance between the inkjet nozzle and the collection container to completely evaporate the solvent of the perovskite-polymer droplets in a short time, the perovskite-polymer composite particles having a uniform diameter are prepared and additives such as surfactants may be excluded.

본 발명의 실시예에 따르면, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자는 다공도를 조절하여 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 발광 지속 시간을 제어함으로써, 산소에 불안정한 페로브스카이트에 대하여 발광을 오랫동안 유지할 수 있는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the perovskite-polymer composite particles maintain luminescence for a long time with respect to oxygen-labile perovskite by controlling the porosity of the perovskite-polymer composite particles to control the luminescence duration of the perovskite-polymer composite particles. It is possible to provide particles of the perovskite-polymer composite that can

본 발명의 실시예에 따르면, 잉크젯 노즐과 수집 용기 사이의 거리를 조절하여 페로브스카이트-고분자 액적의 용매를 단시간에 완전히 증발시켜 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 다공도를 조절함으로써, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자에 침투하는 용매의 양을 조절함으로써 발광 상실 속도(발광이 사라지는 속도)를 조절할 수 있는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by controlling the distance between the inkjet nozzle and the collection container to completely evaporate the solvent of the perovskite-polymer droplets in a short time to control the porosity of the perovskite-polymer composite particles, the perovskite It is possible to provide a method for producing perovskite-polymer composite particles capable of controlling the rate of loss of luminescence (the rate at which luminescence disappears) by controlling the amount of the solvent penetrating into the particles of the perovskite-polymer composite.

본 발명의 실시예에 따르면, 잉크젯의 노즐로부터 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 잉크젯의 주파수 또는 전압을 조절하여 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 직경을 조절함으로써, 밀도를 제어하여 조밀하게 적층된 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle of the inkjet, by adjusting the frequency or voltage of the inkjet to control the diameter of the perovskite-polymer composite particles, the density is controlled by It is possible to provide densely stacked perovskite-polymer composite particles.

본 발명의 실시예에 따르면, 잉크젯의 노즐로부터 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 잉크젯의 드웰 시간을 조절하여 페로브스카이트-고분자 액적을 생성 속도를 조절함으로써, 균일한 입자들을 제조할 수 있는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle of the inkjet, uniform particles are produced by controlling the dwell time of the inkjet to control the rate of generating perovskite-polymer droplets. It is possible to provide a method for preparing perovskite-polymer composite particles that can do this.

본 발명의 실시예에 따르면, 페로브스카이트-고분자 용액의 점도 또는 고분자 물질의 농도를 조절하여 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 다공도를 조절함으로써, 공기 중에 안정한 페로브스카이트를 제조할 수 있는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by controlling the viscosity of the perovskite-polymer solution or the concentration of the polymer material to control the porosity of the perovskite-polymer composite particles, a stable perovskite in air can be prepared. It is possible to provide a method for producing perovskite-polymer composite particles.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제조하는 잉크젯의 노즐을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제조하는 잉크젯을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제조하는 입자 생성 장치를 도시한 이미지이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 광학 현미경 이미지이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 형광 현미경 이미지이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 확대 형광 현미경 이미지이다.
도 8은 초고속 카메라를 통해 촬영된 페로브스카이트-고분자 액적을 도시한 이미지이다.
도 9는 본 발명의 실시예 1에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체의 시간에 따른 수분 안정성을 측정한 형광 현미경 이미지이다.
도 10은 본 발명의 실시예 2에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 형광 현미경 이미지이다.
도 11은 본 발명의 실시예 3에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 이미지이다.1 is a flow chart illustrating a method of manufacturing a perovskite-polymer composite particle according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a nozzle of an inkjet for producing perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating an inkjet for preparing perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention.
4 is an image showing a particle generating apparatus for producing perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention.
5 is an optical microscope image of a perovskite-polymer composite particle according to Example 1 of the present invention.
6 is a fluorescence microscope image of the perovskite-polymer composite particles according to Example 1 of the present invention.
7 is an enlarged fluorescence microscope image of a perovskite-polymer composite particle according to Example 1 of the present invention.
8 is an image showing a perovskite-polymer droplet photographed through a high-speed camera.
9 is a fluorescence microscope image obtained by measuring the moisture stability of the perovskite-polymer complex according to Example 1 of the present invention over time.
10 is a fluorescence microscope image of the perovskite-polymer composite particles according to Example 2 of the present invention.
11 is an image of a perovskite-polymer composite particle according to Example 3 of the present invention.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements, steps, or elements mentioned.

본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "측면", "예시" 등은 기술된 임의의 양상(aspect) 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다.As used herein, “embodiment”, “example”, “aspect”, “exemplary”, etc. are to be construed as advantageous in any aspect or design described as being preferred or advantageous over other aspects or designs. is not doing

또한, '또는'이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or'이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or'를 의미한다. 즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다'라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.Also, the term 'or' means 'inclusive or' rather than 'exclusive or'. That is, unless stated otherwise or clear from context, the expression 'x employs a or b' means any of natural inclusive permutations.

또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 단수 표현("a" 또는 "an")은, 달리 언급하지 않는 한 또는 단수 형태에 관한 것이라고 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.Also, as used herein and in the claims, the singular expression "a" or "an" generally means "one or more," unless stated otherwise or clear from the context that it relates to the singular form. should be interpreted as

아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.The terms used in the description below have been selected as general and universal in the related technical field, but there may be other terms depending on the development and/or change of technology, customs, preferences of technicians, and the like. Therefore, the terms used in the description below should not be construed as limiting the technical idea, but as illustrative terms for describing the embodiments.

또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the corresponding description. Therefore, the terms used in the description below should be understood based on the meaning of the term and the content throughout the specification, rather than the simple name of the term.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

한편, 본 발명의 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Meanwhile, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms used in this specification are terms used to properly express the embodiment of the present invention, which may vary according to the intention of a user or operator or customs in the field to which the present invention belongs. Accordingly, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a flow chart illustrating a method of manufacturing a perovskite-polymer composite particle according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법은 고분자 물질 및 용매를 포함하는 페로브스카이트-고분자 용액을 준비하는 단계(S110), 잉크젯의 노즐로부터 페로브스카이트-고분자 용액을 토출시켜 페로브스카이트-고분자 액적을 생성하는 단계(S120) 및 페로브스카이트-고분자 액적을 건조시켜 수집 용기에 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 수득하는 단계(S130)를 포함한다.The perovskite-polymer composite particle preparation method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a perovskite-polymer solution containing a polymer material and a solvent (S110), the perovskite from the nozzle of the inkjet- Discharging the polymer solution to generate perovskite-polymer droplets (S120) and drying the perovskite-polymer droplets in a collection container to obtain perovskite-polymer composite particles (S130). do.

또한, 페로브스카이트-고분자 액적을 건조시켜 수집 용기에 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 수득하는 단계(S130)는, 잉크젯의 노즐과 수집 용기 사이의 거리를 조절하여 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 다공도를 조절한다.In addition, in the step (S130) of drying the perovskite-polymer droplets to obtain perovskite-polymer composite particles in a collection container, the distance between the nozzle of the inkjet and the collection container is adjusted to control the perovskite-polymer. Control the porosity of the composite particles.

페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 다공도는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자에 형성된 공극의 크기 또는 개수의 정도를 의미할 수 있다.The porosity of the perovskite-polymer composite particles may refer to the size or number of pores formed in the perovskite-polymer composite particles.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법은 잉크젯 노즐과 수집 용기 사이의 거리를 조절하여 페로브스카이트-고분자 액적의 용매를 단시간에 완전히 증발시킴으로써, 균일한 직경을 갖는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제조할 수 있다.Therefore, the method for producing perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention adjusts the distance between the inkjet nozzle and the collection container to completely evaporate the solvent of the perovskite-polymer droplets in a short time, thereby providing a uniform Perovskite-polymer composite particles having a diameter can be prepared.

더욱이, 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법은 잉크젯의 노즐로부터 토출된 페로브스카이트-고분자 액적이 공기 중에 체류하는 시간 동안만 액체 상태로 존재하기 때문에 페로브스카이트-고분자 액적들 사이의 융착을 막기 위해 사용되는 계면활성제의 사용을 배제할 수 있다. 따라서, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 표면에 반영구적으로 계면활성제가 흡착되어 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 표면 성질이 변형되는 것을 방지할 수 있다.Moreover, in the method for producing perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention, the perovskite-polymer droplet discharged from the nozzle of the inkjet exists in a liquid state only for the time it stays in the air. It is possible to exclude the use of a surfactant used to prevent fusion between the skyte-polymer droplets. Accordingly, it is possible to prevent the surface properties of the perovskite-polymer composite particles from being modified by semi-permanently adsorbing the surfactant to the surface of the perovskite-polymer composite particles.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법은 페로브스카이트-고분자 액적에 포함된 용매가 휘발되는 시간이 매우 짧기 때문에 페로브스카이트-고분자 액적의 건조가 순식간에 일어나므로 용이하게 다공성을 갖는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제조할 수 있다.In addition, in the method for preparing the perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention, the perovskite-polymer droplet drying time is very short because the volatilization time of the solvent contained in the perovskite-polymer droplet is very short. Since it occurs in an instant, it is possible to easily prepare porous perovskite-polymer composite particles.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법은 고분자 물질 및 용매를 포함하는 페로브스카이트-고분자 용액을 준비하는 단계(S110)를 진행한다.First, in the method for preparing perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention, a step (S110) of preparing a perovskite-polymer solution containing a polymer material and a solvent is performed.

페로브스카이트-고분자 용액은 페로브스카이트 화합물을 포함하고, 페로브스카이트 화합물은 하기의 화학식 1로 표시될 수 있다.The perovskite-polymer solution includes a perovskite compound, and the perovskite compound may be represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

AMX3 AMX 3

화학식 1에서, A는 1가의 양이온이고, M은 2가 금속 양이온이며, X는 1가 음이온일 수 있고, 바람직하게는, A는 유기암모늄 또는 알칼리금속 물질이며, B는 금속 물질이고, X는 할로겐 원소일 수 있다.In Formula 1, A is a monovalent cation, M is a divalent metal cation, X may be a monovalent anion, preferably, A is an organoammonium or alkali metal material, B is a metal material, and X is It may be a halogen element.

예를 들어, A는 (CH3NH3)n, ((CzH2z+1)nNH3)2(CH3NH3)n, (RNH3)2, (CnH2n+1NH3)2, (CF3NH3), (CF3NH3)n, ((CzF2z+1)nNH3)2(CF3NH3)n, ((CzF2z+1)nNH3)2 또는 (CnF2n+1NH3)2(n은 1이상인 정수, z는 1이상인 정수)이고, M은 2가의 전이 금속, 희토류 금속, 알칼리 토류 금속, Pb, Sn, Ge, Ga, In, Al, Sb, Bi, Po 또는 이들의 조합이고, X는 Cl, Br, I 또는 이들의 조합일 수 있다.For example, A is (CH 3 NH 3 )n, ((CzH 2 z +1 )nNH 3 ) 2 (CH 3 NH 3 )n, (RNH 3 ) 2 , (CnH 2 n +1 NH 3 ) 2 , (CF 3 NH 3 ), (CF 3 NH 3 )n, ((CzF 2z+1 )nNH 3 ) 2 (CF 3 NH 3 )n, ((CzF 2 z +1 )nNH 3 ) 2 or (CnF 2 n +1 NH 3 ) 2 (n is an integer greater than or equal to 1, z is an integer greater than or equal to 1), and M is a divalent transition metal, rare earth metal, alkaline earth metal, Pb, Sn, Ge, Ga, In, Al, Sb , Bi, Po, or a combination thereof, and X may be Cl, Br, I, or a combination thereof.

이때의 희토류 금속은 예컨대 Ge, Sn, Pb, Eu 또는 Yb일 수 있다. 또한, 알칼리 토류 금속은 예컨대, Ca 또는 Sr일 수 있다.In this case, the rare earth metal may be, for example, Ge, Sn, Pb, Eu or Yb. Also, the alkaline earth metal may be, for example, Ca or Sr.

구체적으로, 페로브스카이트 화합물은 화학식 1 중 A의 종류에 따라, 유무기 하이브리드 페로브스카이트 화합물(organic/inorganic hybrid perovskite compound) 또는 무기금속할라이드 페로브스카이트 화합물(inorganic metal halide perovskite compound)일 수 있다.Specifically, the perovskite compound is an organic/inorganic hybrid perovskite compound or an inorganic metal halide perovskite compound, depending on the type of A in Formula 1 can be

보다 구체적으로, 화학식 1에서 A가 1가의 유기 양이온일 경우, 페로브스카이트 화합물은 유기물인 A와, 무기물인 M 및 X로 구성되어 유기물과 무기물이 복합 구성된 유무기 하이브리드 페로브스카이트 화합물일 수 있다. 반면, 화학식 1에서 A가 1가의 무기 양이온일 경우, 페로브스카이트 화합물은 무기물인 A, M 및 X로 구성되어 전부 무기물로 구성된 무기금속할라이드 페로브스카이트 화합물일 수 있다.More specifically, when A in Formula 1 is a monovalent organic cation, the perovskite compound is an organic-inorganic hybrid perovskite compound composed of organic A and inorganic M and X, and organic and inorganic compounds are complexed. can On the other hand, when A in Formula 1 is a monovalent inorganic cation, the perovskite compound may be an inorganic metal halide perovskite compound composed of inorganic materials A, M and X and all inorganic materials.

유무기 하이브리드 페로브스카이트 화합물의 경우, 유기물의 장점과 무기물의 장점을 모두 가져 재현성이 높으며 내구성(durability) 및 안정성(stability)을 향상시킬 수 있다.In the case of the organic-inorganic hybrid perovskite compound, it has both advantages of an organic material and an advantage of an inorganic material, so that reproducibility is high, and durability and stability can be improved.

한편, 페로브스카이트 화합물이 무기금속할라이드 페로브스카이트 화합물일 경우, 무기금속할라이드의 페로브스카이트 화합물의 경우, 유기물을 사용하지 않기 때문에 유무기 하이브리드 페로브스카이트에 비해 내구성 및 안정성이 더 높다는 장점이 있다.On the other hand, when the perovskite compound is an inorganic metal halide perovskite compound, in the case of the inorganic metal halide perovskite compound, durability and stability are higher than that of the organic-inorganic hybrid perovskite because organic substances are not used. It has the advantage of being higher.

또한, 페로브스카이트 화합물은 나노결정입자(nanocrystal particle)일 수 있다.Also, the perovskite compound may be a nanocrystal particle.

예를 들어, 페로브스카이트 화합물은 CsPbBr3, CsPbCl3 또는 CsPbI3일 수 있다.For example, the perovskite compound may be CsPbBr 3 , CsPbCl 3 or CsPbI 3 .

페로브스카이트 화합물의 크기, 즉, 페로브스카이트 나노결정입자의 크기는 1㎚ 내지 900 ㎚ 범위일 수 있고, 페로브스카이트 화합물의 크기가 1 ㎚ 미만일 경우, 입자 크기에 의해 밴드갭(band gap)이 변하게 되고, 입자 크기의 분포를 조절하기 어려우며, 미세한 조절을 요구하기 때문에 대량생산에 불리하다는 문제가 있다.The size of the perovskite compound, that is, the size of the perovskite nanocrystal particles may range from 1 nm to 900 nm, and when the size of the perovskite compound is less than 1 nm, the band gap ( band gap) changes, it is difficult to control the particle size distribution, and it is disadvantageous to mass production because it requires fine adjustment.

페로브스카이트 화합물의 크기가 100 μm를 초과할 경우, 상온에서의 열적 이온화 및 전하 운반체의 비편재화에 의해서 효율이 감소되는 문제가 있다.When the size of the perovskite compound exceeds 100 μm, there is a problem in that efficiency is reduced due to thermal ionization and delocalization of charge carriers at room temperature.

페로브스카이트-고분자 용액은 고분자 물질을 포함하고, 고분자 물질의 농도는 0.25wt% 내지 1wt% 일 수 있다. 이 때, 고분자 물질의 농도가 0.25wt% 미만이면 페로브스카이트-고분자 액적이 연속적으로 토출되지 않고, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자가 너무 작아지거나 균일한 입자 크기를 생성시키기 힘든 문제가 있으며, 1wt%를 초과하면 노즐의 막힘 현상이 발생하고, 주파수, 드웰 시간, 전압 및 압력을 조절하기 하기 어려우며, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자가 흩날리게 되고, 크기가 균일하지 않은 페로브스카이트-고분자 복합체 입자가 생성되는 문제가 있다.The perovskite-polymer solution contains a polymer material, and the concentration of the polymer material may be 0.25 wt% to 1 wt%. At this time, if the concentration of the polymer material is less than 0.25 wt%, the perovskite-polymer droplets are not continuously discharged, and the perovskite-polymer composite particles are too small or it is difficult to create a uniform particle size. , if it exceeds 1wt%, clogging of the nozzle occurs, it is difficult to control the frequency, dwell time, voltage and pressure, the perovskite-polymer composite particles are scattered, and the perovskite size is not uniform. -There is a problem in that polymer composite particles are generated.

바람직하게는, 고분자 물질의 농도는 0.75wt% 또는 0.5wt%일 때 가장 적합하고, 더욱 바람직하게는, 고분자 물질의 농도가 0.5wt일 때, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제조하기 용이하다.Preferably, the concentration of the polymer material is most suitable when it is 0.75 wt% or 0.5 wt%, and more preferably, when the concentration of the polymer material is 0.5 wt%, it is easy to prepare the perovskite-polymer composite particles. .

본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법은 고분자 물질의 농도에 따라 잉크젯의 노즐과 수집 용기 사이의 거리가 조절될 수 있고, 잉크젯의 노즐과 수집 용기 사이의 거리에 따라 잉크젯의 노즐로부터 토출되는 페로브스카이트-고분자 액적의 체류 시간(건조 시간)이 조절될 수 있다.In the method for producing perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention, the distance between the nozzle of the inkjet and the collection container can be adjusted according to the concentration of the polymer material, and the distance between the nozzle and the collection container of the inkjet can be adjusted. Accordingly, the residence time (drying time) of the perovskite-polymer droplets discharged from the nozzle of the inkjet can be adjusted.

보다 구체적으로, 페로브스카이트-고분자 액적에 포함된 용매는 페로브스카이트-고분자 액적이 잉크젯의 노즐로부터 토출되는 시점부터 수집 용기에 도달하는 시점 사이에 완전히 증발되므로, 페로브스카이트-고분자 액적의 건조 시간은 잉크젯의 노즐과 수집 용기 사이의 거리에 따라 조절될 수 있다. 따라서, 고분자 물질의 농도가 증발시켜야 되는 용매 양이 감소되어 잉크젯의 노즐과 수집 용기 사이의 거리가 감소될 수 있고, 이에 따라, 페로브스카이트-고분자 액적의 건조 시간은 감소될 수 있다.More specifically, since the solvent contained in the perovskite-polymer droplets is completely evaporated between the point at which the perovskite-polymer droplets are discharged from the nozzle of the inkjet and the point at which they reach the collection container, the perovskite-polymer droplets The drying time of the droplets can be adjusted according to the distance between the nozzle of the inkjet and the collection container. Accordingly, the concentration of the polymer material can reduce the amount of solvent that must be evaporated, thereby reducing the distance between the nozzle of the inkjet and the collection container, and accordingly, the drying time of the perovskite-polymer droplets can be reduced.

고분자 물질은 폴리스티렌(polystyrene), 폴리락틱산-글리콜산 공중합체(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA), 셀룰로오스 아세테이트, 폴리에틸렌글리콜(Polyethyleneglycol, PEG), 폴리비닐피로리돈 (Polyvinylpyrrolidone, PVP), 알지네이트 (Alginate), 폴리아크릴로니트릴 (Polyacrylonitrile, PAN) 및 폴리메타크릴레이트(Polymethacrylate, PMMA) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.Polystyrene, polylactic acid-glycolic acid copolymer (poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA), cellulose acetate, polyethylene glycol (PEG), polyvinylpyrrolidone (PVP) , alginate (Alginate), polyacrylonitrile (Polyacrylonitrile, PAN), and may include at least one of polymethacrylate (Polymethacrylate, PMMA).

페로브스카이트-고분자 용액은 페로브스카이트 화합물 및 고분자 물질의 조합비를 조절하여 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 다공도를 조절할 수 있다.The perovskite-polymer solution can control the porosity of the perovskite-polymer composite particles by controlling the combination ratio of the perovskite compound and the polymer material.

페로브스카이트 화합물은 페로브스카이트-고분자 복합체 입자가 건조되는 과정에서 고분자 물질 내부에 포함되어 고정되는 특성을 갖기 때문에, 페로브스카이트 화합물의 함량이 증가되면 내부에 포함되어 고정되는 함량이 증가될 수 있다.Since the perovskite compound has the property of being contained and fixed inside the polymer material during the drying process of the perovskite-polymer composite particles, when the content of the perovskite compound is increased, the content of the perovskite compound is contained and fixed therein. can be increased.

페로브스카이트-고분자 용액에 포함되는 용매로는 휘발성 용매가 사용될 수 있고, 용매의 농도에 따라 잉크젯에 가해지는 주파수, 전압, 드웰 시간 또는 압력이 조절될 수 있다.A volatile solvent may be used as the solvent included in the perovskite-polymer solution, and the frequency, voltage, dwell time, or pressure applied to the inkjet may be adjusted according to the concentration of the solvent.

용매의 농도는 0.5wt% 내지 1wt% 일 수 있다. 이 때, 용매의 농도가 0.5wt% 미만이면 용매의 양이 너무 많아져 긴 체류 시간을 가지는 문제가 있으며, 1wt%를 초과하면 노즐이 막히는 문제가 있다.The concentration of the solvent may be 0.5 wt% to 1 wt%. At this time, if the concentration of the solvent is less than 0.5wt%, there is a problem of having a long residence time because the amount of the solvent is too large, and when it exceeds 1wt%, there is a problem that the nozzle is clogged.

또한, 페로브스카이트-고분자 용액에 포함되는 용매의 종류에 따라 적절한 주파수, 압력 및 전압이 조절될 수 있다.In addition, an appropriate frequency, pressure, and voltage may be adjusted according to the type of solvent included in the perovskite-polymer solution.

바람직하게는, 용매는 물, 메탄올 (methanol), 에탄올 (ethanol)，프로판올 (propanol)， 부탄올 (butanol), 이소프로필알코올 (isopropyl alcohol)，이소부틸알콜 (isobutyl alcohol)，에틸렌글리콜 (ethylene glycol)，아세톤 (acetone)，메틸에틸케톤 (methylethylketone), 사이클로헥사논 (cyclohexanone)，헥산 (hexane)，디에틸아민 (Diethylamine) ,트리에틸아민 (Triethylamine)，옥타데실아민 (Octadecylamine)，사이클로 헥산 (cyclohexane), 에틸아세테이트 (ethylacetate)，아세톤 (acetone)，디메틸포름아미드 (Dimethylformamide)，디메틸아세트아미드 (Dimethylacetamide)，메틸렌 클로라이드 (methylene chloride), 디클로로메탄 (Dichloromathane), 클로로포름 (Chloroform)，사염화탄소 (Tetrachloromethane)，디메틸설폭사이드 (Dimethylsulfoxide), 다이옥신 (Dioxin), 니트로메탄 (Nitromethane), 톨루엔 (toluene)，자이렌 (xylnene), 디클로로벤젠 (Dichlorobenzene), 디메틸벤젠 (Dimethylbenzene), 트리메틸벤젠 (trimethylbenzene), 메틸나프탈렌 (methylnaphthalene), 테트라하이드로퓨란 (Tetrahydrofurane)， N-메틸 -2-피롤리돈 (N-methyl-r-pyrrolidone), 피리딘 (pyridine), 아크릴로니트릴 (acrylonitrile), 아닐린 (aniline)， 솔비톨 (sorbitol)，카비톨(carbitol)，카비톨아세테이트 (carbitolacetate)，메틸샐로졸브 (methyl cellosolve) 및 에틸셀로졸브 (ethyl cellosolce) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.Preferably, the solvent is water, methanol, ethanol, propanol, butanol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, ethylene glycol ，acetone, methylethylketone, cyclohexanone, hexane, diethylamine, triethylamine, octadecylamine, cyclohexane ), ethyl acetate, acetone, dimethylformamide, dimethylacetamide, methylene chloride, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride (Tetrachloromethane), Dimethylsulfoxide, dioxin, nitromethane, toluene, xylene, dichlorobenzene, dimethylbenzene, trimethylbenzene, methylnaphthalene methylnaphthalene), tetrahydrofuran (Tetrahydrofurane), N-methyl-2-pyrrolidone (N-methyl-r-pyrrolidone), pyridine, acrylonitrile (acrylonitrile), aniline (aniline), sorbitol (sorbitol) ， It may include at least one of carbitol, carbitol acetate, methyl cellosolve, and ethyl cellosolve.

또한, 잉크젯의 노즐로부터 페로브스카이트-고분자 액적이 토출되기 위해서는 적절한 페로브스카이트-고분자 용액의 점도 또는 표면장력(surface tension)이 요구되고, 페로브스카이트-고분자 용액의 점도는 페로브스카이트-고분자 액적의 직경에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 페로브스카이트-고분자 용액의 점도가 증가되면, 노즐이 막힐 수 있다.In addition, in order to discharge perovskite-polymer droplets from the nozzle of the inkjet, an appropriate viscosity or surface tension of the perovskite-polymer solution is required, and the viscosity of the perovskite-polymer solution is the perovskite-polymer solution. Skyte-polymer can affect the diameter of the droplet. For example, if the viscosity of the perovskite-polymer solution increases, the nozzle may become clogged.

또한, 페로브스카이트-고분자 용액의 점도는 잉크젯의 노즐에 가해지는 주파수, 전압, 드웰 시간 또는 압력에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 페로브스카이트-고분자 용액의 점도가 증가되면, 노즐이 막히거나 페로브스카이트-고분자 액적의 주파수, 전압 및 압력은 증가될 수 있고, 드웰 시간은 감소될 수 있다.In addition, the viscosity of the perovskite-polymer solution can affect the frequency, voltage, dwell time or pressure applied to the nozzle of the inkjet. For example, if the viscosity of the perovskite-polymer solution is increased, the nozzle may become clogged or the frequency, voltage and pressure of the perovskite-polymer droplet may be increased, and the dwell time may be reduced.

이 후, 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법은 잉크젯의 노즐로부터 페로브스카이트-고분자 용액을 토출시켜 페로브스카이트-고분자 액적을 생성하는 단계(S120)를 진행한다.Thereafter, in the method for producing perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention, the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle of the inkjet to generate perovskite-polymer droplets (S120) proceed with

잉크젯의 노즐로부터 페로브스카이트-고분자 용액을 토출시켜 페로브스카이트-고분자 액적을 생성하는 단계(S120)는 도 2를 참고하여 보다 상세히 설명하기로 한다.The step of discharging the perovskite-polymer solution from the inkjet nozzle to generate perovskite-polymer droplets ( S120 ) will be described in more detail with reference to FIG. 2 .

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제조하는 잉크젯의 노즐을 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a nozzle of an inkjet for producing perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention.

잉크젯은 페로브스카이트-고분자 액적(120)을 토출하는 노즐(110) 및 노즐(110)을 수축하여 페로브스카이트-고분자 액적(120)을 토출시키는 압전 소자(111)를 포함할 수 있다. 잉크젯은 잉크젯에 주입된 페로브스카이트-고분자 용액을 압전 소자의 작용으로 노즐(110)을 통하여 페로브스카이트-고분자 액적(111)으로 토출시키고, 토출된 페로브스카이트-고분자 액적(120)은 공기 중에 건조되어 페로브스카이트-고분자 복합체 입자가 생성될 수 있다.The inkjet may include a nozzle 110 for discharging the perovskite-polymer droplet 120 and a piezoelectric element 111 for discharging the perovskite-polymer droplet 120 by contracting the nozzle 110 . . Inkjet, the perovskite-polymer solution injected into the inkjet is discharged as perovskite-polymer droplets 111 through the nozzle 110 under the action of a piezoelectric element, and the discharged perovskite-polymer droplets 120 ) can be dried in air to produce perovskite-polymer composite particles.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)는 압전 소자(111)를 이용하여 균일한 크기의 페로브스카이트-고분자 액적(120)을 용이하게 형성할 수 있고, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 대량으로 생산할 수 있다.Therefore, the perovskite-polymer composite particle 140 according to the embodiment of the present invention can easily form the perovskite-polymer droplet 120 of a uniform size using the piezoelectric element 111, and , it is possible to mass-produce perovskite-polymer composite particles.

잉크젯의 노즐(110)로부터 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 잉크젯에 가해지는 주파수에 따라 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 직경이 조절될 수 있다. 보다 구체적으로, 잉크젯에 가해지는 주파수를 증가시키면 잉크젯에서 토출되는 액적의 수가 증가되어 페로브스카이트-고분자 액적(120)의 크기가 감소되고 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 직경이 감소될 수 있으며, 잉크젯에 가해지는 주파수를 감소시키면 잉크젯에서 토출되는 액적의 수가 감소되어 페로브스카이트-고분자 액적(120)의 크기가 증가되고 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 직경이 증가될 수 있다.When the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle 110 of the inkjet, the diameter of the perovskite-polymer composite particles may be adjusted according to a frequency applied to the inkjet. More specifically, if the frequency applied to the inkjet is increased, the number of droplets discharged from the inkjet is increased, so that the size of the perovskite-polymer droplet 120 is reduced, and the diameter of the perovskite-polymer composite particle can be reduced. Also, if the frequency applied to the inkjet is reduced, the number of droplets discharged from the inkjet is reduced, so that the size of the perovskite-polymer droplet 120 is increased, and the diameter of the perovskite-polymer composite particle can be increased.

따라서, 잉크젯의 노즐(110)로부터 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 잉크젯에 가해지는 주파수에 따라 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 개수를 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 잉크젯에 가해지는 주파수를 증가시키면 잉크젯에서 토출되는 액적의 수가 증가되고, 잉크젯에 가해지는 주파수를 감소시키면 잉크젯에서 토출되는 액적의 수 가 감소될 수 있다.Therefore, when the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle 110 of the inkjet, the number of perovskite-polymer composite particles can be adjusted according to the frequency applied to the inkjet. More specifically, increasing the frequency applied to the inkjet may increase the number of droplets ejected from the inkjet, and decreasing the frequency applied to the inkjet may decrease the number of droplets ejected from the inkjet.

이 때, 잉크젯에 가해지는 주파수는 600hz 내지 900hz 일 수 있고, 주파수가 600hz 미만이면 페로브스카이트-고분자 액적(120)에 충분한 힘이 가해지지 못해 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 토출되지 못하여 막히는 문제가 있으며, 900hz를 초과하면 기계 특성상 최대 주파수 조정이 불가한 문제가 있다.At this time, the frequency applied to the inkjet may be 600hz to 900hz, and if the frequency is less than 600hz, sufficient force is not applied to the perovskite-polymer droplet 120, so the perovskite-polymer droplet 120 is discharged. There is a problem of clogging because it does not work, and if it exceeds 900hz, there is a problem that the maximum frequency adjustment is impossible due to the characteristics of the machine.

잉크젯의 노즐(110)로부터 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 잉크젯에 가해지는 전압에 따라 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 직경이 조절될 수 있다. 보다 구체적으로, 잉크젯에 가해지는 전압은 오리피스(orifice)에 큰 압력이 가해지는 것과 유사하게 작용될 수 있고, 잉크젯에 가해지는 전압이 증가되면 오리피스 표면을 벗어나기 위해 필요한 최소의 힘이 가해져 오리피스의 선단에 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 형성되고, 전압이 감소되면 페로브스카이트-고분자 액적(120)을 토출시킬 정도로 전압이 충분히 인가되지 않아 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 오리피스 내의 용매에 부착되어 토출되지 못하는 문제가 있다.When the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle 110 of the inkjet, the diameter of the perovskite-polymer composite particles may be adjusted according to a voltage applied to the inkjet. More specifically, the voltage applied to the inkjet can be acted similarly to a large pressure applied to the orifice, and when the voltage applied to the inkjet is increased, the minimum force required to escape the surface of the orifice is applied to the tip of the orifice. The perovskite-polymer droplet 120 is formed, and when the voltage is reduced, the voltage is not applied enough to discharge the perovskite-polymer droplet 120, so that the perovskite-polymer droplet 120 is There is a problem in that it is attached to the solvent in the orifice and cannot be discharged.

또한, 잉크젯의 노즐(110)로부터 고분자 용액이 토출될 때, 잉크젯에 가해지는 전압에 따라 다공성 고분자 입자의 크키를 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 잉크젯에 가해지는 전압을 증가시키면 크기가 증가되고, 잉크젯에 가해지는 전압 감소시키면 크기가 감소될 수 있다.In addition, when the polymer solution is discharged from the nozzle 110 of the inkjet, the size of the porous polymer particles can be adjusted according to the voltage applied to the inkjet. More specifically, increasing the voltage applied to the inkjet may increase the size, and decreasing the voltage applied to the inkjet may decrease the size.

따라서, 잉크젯에 가해지는 전압은 20V 내지 50V 일 수 있고, 전압이 20V 미만이면 고분자 액적이 토출되지 않는 문제가 있고, 50V를 초과하면 노즐이 막히는 문제가 있다.Accordingly, the voltage applied to the inkjet may be 20V to 50V, and when the voltage is less than 20V, there is a problem in that the polymer droplets are not discharged, and when the voltage exceeds 50V, there is a problem in that the nozzle is clogged.

잉크젯의 노즐(110)로부터 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 잉크젯에 가해지는 드웰 시간(Dwell time)에 따라 페로브스카이트-고분자 액적(120)의 생성 속도가 조절될 수 있다. 보다 구체적으로, 페로브스카이트-고분자 액적(120)은 잉크젯에 가해지는 드웰 시간이 일정량 이상의 값을 갖지 못하면 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 생성되지 않기 때문에, 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 잉크젯의 노즐(110)로부터 토출되기 위해서는 드웰 시간이 중요한 요인이 된다.When the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle 110 of the inkjet, the generation rate of the perovskite-polymer droplet 120 may be adjusted according to a dwell time applied to the inkjet. More specifically, since the perovskite-polymer droplet 120 does not generate the perovskite-polymer droplet 120 if the dwell time applied to the inkjet does not have a value equal to or greater than a certain amount, the perovskite-polymer droplet 120 is not formed. In order for the droplet 120 to be discharged from the nozzle 110 of the inkjet, the dwell time is an important factor.

따라서, 드웰 시간이 증가되면, 페로브스카이트-고분자 액적(120)에 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 생성되는 속도가 빨라지기 때문에 오리피스의 선단에 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 볼록히 뛰어나와 막힘 현상이 발생할 수 있고, 반대로, 드웰 시간이 감소되면, 페로브스카이트-고분자 액적(120)에 힘을 가하는 시간 간격이 짧아져 오리피스 내부의 용매에서 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 토출되기 위한 힘을 충분히 받지 못하여 고분자 액적(120)이 생성되지 않을 수 있다.Therefore, when the dwell time is increased, the perovskite-polymer droplet 120 is generated in the perovskite-polymer droplet 120 at a faster rate, so the perovskite-polymer droplet 120 is formed at the tip of the orifice. ) convex, and clogging may occur, and conversely, when the dwell time is reduced, the time interval for applying force to the perovskite-polymer droplet 120 is shortened, so that the perovskite- The polymer droplet 120 may not be generated because the polymer droplet 120 does not receive enough force to be discharged.

또한, 잉크젯의 노즐(110)로부터 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 잉크젯에 가해지는 드웰 시간에 따라 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 개수를 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 잉크젯에 가해지는 드웰 시간을 증가시키면 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 개수가 증가되고, 잉크젯에 가해지는 드웰 시간을 감소시키면 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 개수가 감소될 수 있다.In addition, when the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle 110 of the inkjet, the number of perovskite-polymer composite particles can be adjusted according to the dwell time applied to the inkjet. More specifically, increasing the dwell time applied to the inkjet increases the number of perovskite-polymer composite particles, and decreasing the dwell time applied to the inkjet may decrease the number of perovskite-polymer composite particles. there is.

따라서, 드웰 시간은 28μs 내지 32μs 일 수 있고, 드웰 시간이 28μs 미만이면 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 생성되지 않는 문제가 있으며, 32μs를 초과하면 페로브스카이트-고분자 액적(120)에 의해 노즐이 막히는 문제가 있다.Therefore, the dwell time may be 28 μs to 32 μs, and if the dwell time is less than 28 μs, there is a problem that the perovskite-polymer droplet 120 is not generated, and when it exceeds 32 μs, the perovskite-polymer droplet 120 There is a problem that the nozzle is clogged by

잉크젯의 노즐로부터 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 잉크젯에 가해지는 압력에 따라 페로브스카이트-고분자 액적(120)의 생성 유무가 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 잉크젯에 적당한 압력(mbar)을 가하지 않으면 오리피스에서 용액의 표면장력에 의해 토출되기 위한 최소한의 힘을 얻을 수 없어 아무리 높은 주파수, 드웰 시간 및 전압을 가하더라도 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 토출되지 않을 수 있다. When the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle of the inkjet, whether or not the perovskite-polymer droplet 120 is generated may be determined according to the pressure applied to the inkjet. More specifically, if an appropriate pressure (mbar) is not applied to the inkjet, the minimum force for ejection from the orifice due to the surface tension of the solution cannot be obtained, so no matter how high frequency, dwell time and voltage are applied, perovskite-polymer droplets 120 may not be discharged.

또한, 잉크젯에 가해지는 압력을 증가시키면 오리피스에 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 형성되기는 하나, 공기 중에서 쉽게 노즐(110)이 막히게 되어, 장시간 동안 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 만들 수 없기 때문에, 잉크젯에 가해지는 압력을 적절히 조절하여야 한다.In addition, if the pressure applied to the inkjet is increased, the perovskite-polymer droplet 120 is formed in the orifice, but the nozzle 110 is easily clogged in the air, and the perovskite-polymer composite particle is formed for a long time. Therefore, it is necessary to properly control the pressure applied to the inkjet.

따라서, 잉크젯의 노즐로부터 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 잉크젯에 가해지는 압력은 21mbar 내지 34.75mbar일 수 있고, 압력이 21mbar 미만이면 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 토출되지 않는 문제가 있으며, 34.75mbar를 초과하면 너무 큰 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 생성되어 노즐(110)의 선단에서 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 생성되는 젖음(jetting) 상태가 되어 노즐(110)이 막히는 문제가 있다.Therefore, when the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle of the inkjet, the pressure applied to the inkjet may be 21 mbar to 34.75 mbar, and if the pressure is less than 21 mbar, the perovskite-polymer droplet 120 is not discharged. There is a problem that does not occur, and when it exceeds 34.75 mbar, too large perovskite-polymer droplets 120 are generated, so that the perovskite-polymer droplets 120 are generated at the tip of the nozzle 110. Wetting (jetting) state There is a problem that the nozzle 110 is clogged.

보다 구체적으로, 압력이 21mbar 미만인 경우, 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 모세관에서 외부 압력에 의해 전부 채워지지 못하기 때문에, 노즐(110) 밖으로 토출되지 않을 수 있다.More specifically, when the pressure is less than 21 mbar, the perovskite-polymer droplets 120 may not be discharged out of the nozzle 110 because they cannot be completely filled by the external pressure in the capillary tube.

압력이 21mbar 내지 34.75mbar의 범위를 가지는 경우, 페로브스카이트-고분자 용액이 모세관에 전부 채워져 주파수, 드웰 시간, 및 전압을 조절하여 노즐(110)을 지속적으로 조여줘 페로브스카이트-고분자 액적(120)을 토출시킬 수 있다.When the pressure is in the range of 21 mbar to 34.75 mbar, the perovskite-polymer solution is completely filled in the capillary tube, and the nozzle 110 is continuously tightened by adjusting the frequency, dwell time, and voltage to perovskite-polymer droplets (120) can be discharged.

그러나, 압력이 34.75mbar를 초과하는 경우, 젖음(jetting) 상태가 되기때문에, 노즐(110)을 조여 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 생성되기 보다는 압력만으로 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 생성(일정 이상일 경우 운동학적으로 안정(kinetically stable)하게 건조되는 과정이 일어나지 않음)되기 때문에 페로브스카이트-고분자 액적(120)의 크기를 조절하기 어려워 공기 중에 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 굳어 노즐(110)이 쉽게 막힐 수 있다.However, when the pressure exceeds 34.75 mbar, since it is in a jetting state, the perovskite-polymer droplet 120 is generated by tightening the nozzle 110 by only pressure rather than the perovskite-polymer droplet 120. 120) is generated (if it is more than a certain level, the process of drying to be kinetically stable does not occur), so it is difficult to control the size of the perovskite-polymer droplet 120, so it is difficult to adjust the size of the perovskite-polymer in the air. The droplet 120 may be hardened and the nozzle 110 may be easily clogged.

따라서, 압력을 조절하여 고분자 용액이 공기 중과 접촉이 최소인 모세관 내에서 노즐(110)의 조임에 의해 페로브스카이트-고분자 액적(120)으로 생성됨으로써, 장시간동안 연속적으로 페로브스카이트-고분자 고분자 입자가 생성될 수 있다.Therefore, by controlling the pressure, the polymer solution is produced as perovskite-polymer droplets 120 by tightening the nozzle 110 in the capillary with minimal contact with the air, so that the perovskite-polymer is continuously produced for a long time. Polymeric particles can be produced.

앞서 살펴본 바와 같이, 잉크젯의 노즐(110)에서 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 토출될 때 가해지는 주파수, 전압, 드웰 시간 및 압력은 페로브스카이트-고분자 액적(120)을 형성하기 위해 중요한 요인으로 작용하고, 이를 적절히 조절하여 충분한 시간과 거리로 건조가 된다면 균일한 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제조할 수 있으며, 노즐(110)의 막힘없이 연속적으로 안정적인 페로브스카이트-고분자 액적(120)을 생성할 수 있다.As described above, the frequency, voltage, dwell time and pressure applied when the perovskite-polymer droplet 120 is discharged from the nozzle 110 of the inkjet is determined by the perovskite-polymer droplet 120 to form. If it is dried for a sufficient time and distance by properly controlling it, uniform perovskite-polymer composite particles can be produced, and continuously stable perovskite without clogging of the nozzle 110 - A polymer droplet 120 may be generated.

바람직하게는, 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법은 잉크젯의 노즐(110)로부터 페로브스카이트-고분자 용액을 토출시켜 페로브스카이트-고분자 액적(120)을 생성할 때, 잉크젯에 잉크젯에 700hz의 주파수, 30v의 전압, 30us의 드웰 시간 및 32.75mbar의 압력을 인가할 수 있다.Preferably, in the method for producing perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention, the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle 110 of the inkjet to perovskite-polymer droplet 120 . When generating the inkjet, a frequency of 700hz, a voltage of 30v, a dwell time of 30us, and a pressure of 32.75mbar may be applied to the inkjet.

마지막으로, 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법은 페로브스카이트-고분자 액적을 건조시켜 수집 용기에 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 수득하는 단계(S130)를 포함한다.Finally, the method for preparing perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention includes drying the perovskite-polymer droplets to obtain perovskite-polymer composite particles in a collection container (S130) includes

페로브스카이트-고분자 액적을 건조시켜 수집 용기에 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 수득하는 단계(S130)는 도 3을 참고하여 설명하기로 한다.The step of drying perovskite-polymer droplets to obtain perovskite-polymer composite particles in a collection container (S130) will be described with reference to FIG. 3 .

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제조하는 잉크젯을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating an inkjet for preparing perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention.

수집 용기(130)는 생성된 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)를 수득하는 곳으로, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 직경이 작아 바람에 영향을 받는 것을 최소화하고, 대량의 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)를 수득하기 위하여 수집 용기(130)의 주변을 차단시킬 수 있다.The collection container 130 is a place to obtain the generated perovskite-polymer composite particles 140, and the diameter of the perovskite-polymer composite particles 140 is small to minimize being affected by wind, and a large amount of The periphery of the collection vessel 130 may be blocked to obtain the perovskite-polymer composite particles 140 of the.

페로브스카이트-고분자 액적(120)을 건조시켜 수집 용기(130)에 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)를 수득하는 단계(S130)는 잉크젯의 노즐(110)과 수집 용기(130) 사이의 거리(d)를 조절하여 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 다공도를 조절할 수 있다.The step of drying the perovskite-polymer droplet 120 to obtain the perovskite-polymer composite particle 140 in the collection container 130 (S130) is the nozzle 110 of the inkjet and the collection container 130. The porosity of the perovskite-polymer composite particles 140 can be controlled by adjusting the distance d between them.

고분자 물질과 용매가 혼합되어 있는 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 잉크젯의 노즐(110)로부터 토출되어 수집 용기(130)로 떨어지는 동안 공기 중에서 체류하게 되고, 체류 시간 동안 페로브스카이트-고분자 액적(120) 내의 용매가 빠른 시간 내에 공기 중으로 증발되기 때문에, 열역학적으로 불안정한 상태에서 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)가 생성되기 때문에 계면활성제와 같은 첨가제 없이 고분자 입자를 제조할 수 있다.The perovskite in which the polymer material and the solvent are mixed - the polymer droplet 120 is discharged from the nozzle 110 of the inkjet and stays in the air while falling into the collection container 130, and the perovskite for the residence time Since the solvent in the polymer droplets 120 evaporates into the air within a short time, the perovskite-polymer composite particles 140 are generated in a thermodynamically unstable state, so polymer particles can be prepared without additives such as surfactants. .

또한, 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)는 잉크젯의 노즐(110)로부터 토출되는 시점부터 수집 용기(130) 도달하는 시점, 즉, 공기 중에 체류되는 시간 동안 페로브스카이트-고분자 액적(120)에 포함된 용매가 증발되어 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)가 생성되므로, 잉크젯의 노즐(110)과 수집 용기(130) 사이의 거리를 조절하여 페로브스카이트-고분자 액적을 단 시간에 건조시킬 수 있다.In addition, the perovskite-polymer composite particles 140 according to an embodiment of the present invention reach the collection container 130 from the point of discharge from the nozzle 110 of the inkjet, that is, during the time of staying in the air. Since the solvent contained in the rovskite-polymer droplet 120 is evaporated to generate the perovskite-polymer composite particle 140, the distance between the nozzle 110 of the inkjet and the collection container 130 is adjusted to The lobskite-polymer droplets can be dried in a short time.

즉, 잉크젯의 노즐(110)로부터 토출된 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 공기 중에서 체류하는 시간 동안만 액체 상태로 존재하기 때문에, 페로브스카이트-고분자 액적(120)들 사이의 융착(coalescence)을 막기 위해 사용되는 계면활성제를 완전히 배제할 수 있고, 페로브스카이트-고분자 액적(120) 내에 포함된 용매가 증발되는 시간이 매우 짧아 페로브스카이트-고분자 액적의 건조가 단시간에 일어나기 때문에 용이하게 다공성을 갖는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)를 제조할 수 있다.That is, since the perovskite-polymer droplet 120 discharged from the nozzle 110 of the inkjet exists in a liquid state only during the time it stays in the air, the perovskite-polymer droplet 120 is fusion-bonded. The surfactant used to prevent (coalescence) can be completely excluded, and the evaporation time of the solvent contained in the perovskite-polymer droplet 120 is very short, so that the drying of the perovskite-polymer droplet can be performed in a short time. Because it occurs, it is possible to easily prepare the perovskite-polymer composite particles 140 having porosity.

또한, 노즐(110)과 수집 용기(130) 사이의 거리(높이)가 충분히 주어진다면, 균일한 직경을 갖는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)를 제조할 수 있다.In addition, if the distance (height) between the nozzle 110 and the collection vessel 130 is sufficiently given, the perovskite-polymer composite particles 140 having a uniform diameter can be manufactured.

잉크젯의 노즐과 수집 용기 사이의 거리는 5cm 내지 30cm 일 수 있고, 잉크젯의 노즐과 수집 용기 사이의 거리가 5cm 미만이면 페로브스카이트-고분자 복합체 고분자 입자(140) 내에 용매가 완전히 증발되지 않아, 수집 용기(130) 내에서 수득된 페로브스카이트-고분자 복합체 고분자 입자(140)가 터져 고분자 액적(120)들이 서로 뭉치는 문제가 있으며, 30cm 를 초과하면 수집 용기(130)에 페로브스카이트-고분자 복합체 액적(120)이 램덤(random)하게 낙하되어 페로브스카이트-고분자 복합체 고분자 입자(140) 입자들을 수집하는데 어려운 문제가 있다.The distance between the nozzle of the inkjet and the collection container may be 5 cm to 30 cm, and if the distance between the nozzle of the inkjet and the collection container is less than 5 cm, the solvent is not completely evaporated in the perovskite-polymer composite polymer particles 140, so that the collection The perovskite obtained in the container 130 - the polymer composite polymer particles 140 burst and there is a problem that the polymer droplets 120 agglomerate with each other, and when it exceeds 30 cm, the perovskite in the collection container 130 - The polymer composite droplet 120 is randomly dropped, so there is a difficult problem in collecting the perovskite-polymer composite polymer particles 140 particles.

페로브스카이트-고분자 복합체 고분자 입자(140)의 건조 시간은 입자의 크기에 따라 조절될 수 있고, 페로브스카이트-고분자 복합체 액적(120)의 직경이 70μm인 경우, 페로브스카이트-고분자 복합체 고분자 입자(140)의 건조 시간은 5초일 수 있다.The drying time of the perovskite-polymer composite polymer particles 140 can be adjusted according to the size of the particles, and when the diameter of the perovskite-polymer composite droplet 120 is 70 μm, the perovskite-polymer The drying time of the composite polymer particles 140 may be 5 seconds.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 제조 방법으로 제조된 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)는 수 마이크로 크기보다 작은 나노 미터 크기를 가질 수 있다.Therefore, the perovskite-polymer composite particle 140 prepared by the method of manufacturing the perovskite-polymer composite particle 140 according to an embodiment of the present invention may have a nanometer size smaller than a few micrometers. .

본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 제조 방법으로 제조된 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 직경은 10μm 내지 100μm 일 수 있고, 다공성 고분자 입자(140)의 직경이 10μm 내지 15μm를 벗어나면 다공성 고분자 입자(140)가 균일하지 않은 문제가 있으며, 특히, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 직경이 100μm를 초과하면 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)가 너무 커서 산업화에 적용하기 어려운 문제가 있다. 바람직하게는, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 직경은 10μm 내지 30μm 일 수 있다.The perovskite-polymer composite particle 140 prepared by the method of manufacturing the perovskite-polymer composite particle 140 according to an embodiment of the present invention has a diameter of 10 μm to 100 μm, and the porous polymer particle 140 ) has a problem that the diameter of the porous polymer particles 140 is not uniform when the diameter of 10 μm to 15 μm exceeds, in particular, when the diameter of the perovskite-polymer composite particles 140 exceeds 100 μm, the perovskite-polymer There is a problem that the composite particles 140 are too large to be applied to industrialization. Preferably, the diameter of the perovskite-polymer composite particles 140 may be 10 μm to 30 μm.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 발광 지속 시간은 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 다공도에 따라 조절될 수 있다.In addition, the perovskite according to an embodiment of the present invention - the luminescence duration of the polymer composite particle 140 can be adjusted according to the porosity of the perovskite-polymer composite particle.

일반적으로 페로브스카이트는 공기 중에 불안정 하지만 페로브스카이트-고분자 복합체 입자는 공기 중에서도 어느정도 안정적으로 발광을 가질 수 있다. 이때, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 공극의 크기를 조절하면 페로브스카이트 내부로 용매가 침투하는 속도를 조절하여 입자에 대한 용매 상태의 정보를 수득할 수 있다.In general, perovskite is unstable in air, but perovskite-polymer composite particles may have stable light emission in air to some extent. In this case, by controlling the size of the pores of the perovskite-polymer composite particles, information on the solvent state of the particles can be obtained by controlling the rate at which the solvent penetrates into the perovskite.

보다 구체적으로, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 다공도가 증가되면 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 내부로 침투하는 경로가 넓기 때문에 발광 지속 시간이 짧을 수 있고, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 다공도가 감소되면 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 내부로 침투하는 경로가 좁아 발광 지속 시간이 감소될 수 있다.More specifically, when the porosity of the perovskite-polymer composite particle 140 is increased, the perovskite-polymer composite particle 140 has a wide penetration path, so the luminescence duration may be short, and the perovskite-polymer composite particle 140 is wide. When the porosity of the skyte-polymer composite particle 140 is reduced, the perovskite-polymer composite particle 140 is narrowed and the luminescence duration may be reduced.

또한, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)는 다공도에 따라 특정 용매에 노출되었을 때, 발광 지속 시간에 차이를 나타낼 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 제조 방법으로 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 다공도를 조절함으로써, 용매 센서(solvent sensor)의 민감도를 조절할 수 있다.In addition, the perovskite-polymer composite particles 140 may exhibit a difference in luminescence duration when exposed to a specific solvent according to porosity. Therefore, the perovskite-polymer composite particle 140 manufacturing method according to the embodiment of the present invention adjusts the porosity of the perovskite-polymer composite particle 140, thereby increasing the sensitivity of the solvent sensor. can be adjusted

예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)가 물에 노출되었을 때, 10초의 발광 지속 시간을 갖고, 에탄올, 메탄올 또는 아이소프로필알코올에 노출되었을 때 1초의 발광 지속시간을 가지며, 데카인에 노출되었을 때 10분의 발광 지속 시간을 가질 수 있다. For example, when the perovskite-polymer composite particle 140 according to an embodiment of the present invention is exposed to water, it has a luminescence duration of 10 seconds, and when exposed to ethanol, methanol or isopropyl alcohol, 1 second It has a luminescence duration, and may have a luminescence duration of 10 minutes when exposed to decaine.

본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 제조 방법에 따라 제조된 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)는 센서에 사용될 수 있다.The perovskite-polymer composite particle 140 according to the embodiment of the present invention manufactured according to the method of manufacturing the perovskite-polymer composite particle 140 according to the embodiment of the present invention may be used in a sensor.

본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)는 다공도를 조절하여 내부로 침투되는 물이나 용매의 침투속도를 조절함으로써, 센서의 민감도를 향상시킬 수 있다.The perovskite-polymer composite particle 140 according to an embodiment of the present invention can improve the sensitivity of the sensor by controlling the penetration rate of water or solvent to penetrate inside by controlling the porosity.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)는 잉크젯의 주파수 또는 전압을 조절하여 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 직경을 조절함으로써, 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 직경을 감소시켜 조밀하게 부착함으로써, 센서의 사이즈를 감소시킬 수 있다.In addition, the perovskite-polymer composite particle 140 according to an embodiment of the present invention by adjusting the frequency or voltage of the inkjet to control the diameter of the perovskite-polymer composite particle 140, the perovskite - By reducing the diameter of the polymer composite particle 140 and attaching it densely, the size of the sensor can be reduced.

본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 제조 방법은 페로브스카이트-고분자 액적(120)을 균일하게 한 방울씩 형성하고, 형성된 페로브스카이트-고분자 액적(120)이 공기 중에 빠르게 건조되어 제조된 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)의 직경에 대한 변동계수(Coefficient of variation, CV)는 5 % 내지 50 %일 수 있다.The perovskite-polymer composite particle 140 manufacturing method according to an embodiment of the present invention uniformly forms the perovskite-polymer droplet 120 drop by drop, and the formed perovskite-polymer droplet ( 120) The perovskite prepared by drying quickly in the air - The coefficient of variation (Coefficient of variation, CV) for the diameter of the polymer composite particles 140 may be 5% to 50%.

이때, 변동계수 값은 작을수록 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)가 균일하게 제조되었음을 의미하고, 변동계수 값이 클수록 페로브스카이트-고분자 복합체 입자(140)가 불균일하게 제조되었음을 의미한다.At this time, the smaller the coefficient of variation value, the more uniform the perovskite-polymer composite particles 140 were prepared, and the larger the coefficient of variation value, the more it means that the perovskite-polymer composite particles 140 were non-uniformly produced. .

본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트－고분자　복합체 입자(140)는　플라스틱 소재가 물에 안 젖는 것과 같은 고분자 물질의　특성인 혐수성, 또는 소수성(hydrophobic)으로 표현되는 표면 물성을　페로브스카이트　화합물에　적용한 것으로, 폴리스타이렌과 같은 고분자 물질이 물 분자의 유입을 차단하여 내부 포함된 페로브스카이트 화합물이 물 분자에 닿지 않도록 하여 수분 저항성을 가질 수 있다.Perovskite-polymer 　 composite particle 140 according to an embodiment of the present invention has surface properties expressed as hydrophobicity, or hydrophobic, which is a characteristic of a polymer material such that a plastic material does not get wet with water 　 perovskite It is applied to the compound, and a high molecular material such as polystyrene blocks the inflow of water molecules, so that the perovskite compound contained therein does not come into contact with water molecules, so it can have water resistance.

[실시예 1]: PS 및 CsPbBr3의 제조예[Example 1]: Preparation of PS and CsPbBr 3

0.5g의 폴리스티렌(PS)를 100mL의 CsPbBr3/클로로포름(chloroform)에 투입한 후 1시간 동안 용해하여 0.5 중량%의 페로브스카이트-고분자 용액인 PS/CsPbBr3 용액을 제조하였다. 이후 PS/CsPbBr3 용액을 약액 탱크에 40mL 넣어주었다.0.5 g of polystyrene (PS) was added to 100 mL of CsPbBr 3 /chloroform and then dissolved for 1 hour to prepare a 0.5 wt% perovskite-polymer solution PS/CsPbBr 3 solution. After that, 40 mL of PS/CsPbBr 3 solution was added to the chemical tank.

클로로포름 용액 탱크에 100mbar의 압력을 주어 펌프를 구동한 후 10분동안 Tube 내부를 청소해주었다.After driving the pump by applying a pressure of 100 mbar to the chloroform solution tank, the inside of the tube was cleaned for 10 minutes.

노즐 장착 후 5분 동안 안정화 시간을 가진 다음 액적 분사 장치로 PS/ CsPbBr3 용액을 토출하여 PS/CsPbBr3 액적을 형성하였으며, 초고속 카메라로 PS/ CsPbBr3 액적의 형성 상태를 확인하였다. 이때, 노즐은 PTFE 재질로 홀 개수는 1개, 홀 직경은 70μm이다.After a stabilization time for 5 minutes after nozzle installation, PS/CsPbBr 3 solution was discharged with a droplet injection device to form PS/CsPbBr 3 droplets, and the formation state of PS/CsPbBr 3 droplets was confirmed with a high-speed camera. At this time, the nozzle is made of PTFE, the number of holes is one, and the hole diameter is 70 μm.

PS/CsPbBr3 액적이 건조되어 형성된 다공성 PS 입자가 수집 용기에서 수거되었다.The PS/CsPbBr 3 droplets were dried and the formed porous PS particles were collected in a collection vessel.

다공성 PS/CsPbBr3 입자는 도 5에 도시된 입자 생성 장치를 이용하여 제조되었다.Porous PS/CsPbBr 3 particles were prepared using the particle generating apparatus shown in FIG. 5 .

[실시예 2]: PS 및 CsPbCl3의 제조예[Example 2]: Preparation of PS and CsPbCl 3

페로브스카이트로 CsPbCl3를 사용한 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 제조되었다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that CsPbCl 3 was used as the perovskite.

[실시예 3]: PS 및 CsPbI3의 제조예[Example 3]: Preparation of PS and CsPbI 3

페로브스카이트로 CsPbI3를 사용한 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 제조되었다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that CsPbI 3 was used as the perovskite.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제조하는 입자 생성 장치를 도시한 이미지이다.4 is an image showing a particle generating apparatus for producing perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention.

입자 생성 장치는 잉크젯 노즐, 함수발생기(function generator), 공압장치, 초고속 카메라 및 스트로브(strobe) 조명장치를 포함한다.Particle generating devices include inkjet nozzles, function generators, pneumatic devices, high-speed cameras, and strobe lighting devices.

본 발명의 실시예에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자는, 입자 생성 장치의 잉크젯의 노즐에 가해지는 주파수, 압력, 드웰 시간 또는 전압, 잉크젯의 노즐과 수집 용기 사이의 거리를 조절하여 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 제조하였다.The perovskite-polymer composite particles according to an embodiment of the present invention are perovskite by adjusting the frequency, pressure, dwell time or voltage applied to the nozzle of the inkjet of the particle generating device, and the distance between the nozzle of the inkjet and the collection container. Skyte-polymer composite particles were prepared.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 광학 현미경 이미지이다.5 is an optical microscope image of a perovskite-polymer composite particle according to Example 1 of the present invention.

도 5를 참조하면, 크기가 균일한 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 대량으로 수득할 수 있는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 5 , it can be seen that the perovskite-polymer composite particles prepared according to Example 1 of the present invention having a uniform size can be obtained in large quantities.

도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 형광 현미경 이미지이다.6 is a fluorescence microscope image of the perovskite-polymer composite particles according to Example 1 of the present invention.

도 6을 참조하면, 크기 분포가 균일한 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 페로브스카이트-고분자 복합체 입자가 녹색으로 잘 발광되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 6 , it can be seen that the perovskite-polymer composite particles prepared according to Example 1 of the present invention having a uniform size distribution emit green light.

도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 확대 형광 현미경 이미지이다.7 is an enlarged fluorescence microscope image of a perovskite-polymer composite particle according to Example 1 of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 페로브스카이트-고분자 복합체 입자가 구형의 입자가 균일한 크기로 잘 형성된 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 7 , it can be seen that the perovskite-polymer composite particles prepared according to Example 1 of the present invention were well formed with spherical particles having a uniform size.

도 8은 초고속 카메라를 통해 촬영된 페로브스카이트-고분자 액적을 도시한 이미지이다.8 is an image showing a perovskite-polymer droplet photographed through a high-speed camera.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법은 노즐의 막힘없이 페로브스카이트-고분자 액적을 공기 중으로 용이하게 토출시키는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 8 , it can be seen that the method for producing perovskite-polymer composite particles according to Example 1 of the present invention easily discharges perovskite-polymer droplets into the air without clogging the nozzle.

도 9는 본 발명의 실시예 1에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체의 시간에 따른 수분 안정성을 측정한 형광 현미경 이미지이다.9 is a fluorescence microscope image obtained by measuring the moisture stability of the perovskite-polymer complex according to Example 1 of the present invention over time.

도 9는 1분 마다 본 발명의 실시예 1에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체를 측정하였으며, 본 발명의 실시예 1에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체는 10분이 지나도 수분에 대해 안정성을 갖는 것을 알 수 있다.9 shows that the perovskite-polymer composite according to Example 1 of the present invention was measured every 1 minute, and the perovskite-polymer composite according to Example 1 of the present invention has stability against moisture even after 10 minutes. it can be seen that

도 10은 본 발명의 실시예 2에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 형광 현미경 이미지이다.10 is a fluorescence microscope image of the perovskite-polymer composite particles according to Example 2 of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 페로브스카이트-고분자 복합체 입자가 청색으로 잘 발광되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 10 , it can be seen that the perovskite-polymer composite particles prepared according to Example 2 of the present invention emit blue light well.

도 11은 본 발명의 실시예 3에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 이미지이다.11 is an image of a perovskite-polymer composite particle according to Example 3 of the present invention.

도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예 3에 따라 제조된 페로브스카이트-고분자 복합체 입자가 적색으로 잘 발광되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 11 , it can be seen that the perovskite-polymer composite particles prepared according to Example 3 of the present invention emit light well in red.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and variations from these descriptions are provided by those skilled in the art to which the present invention pertains. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the following claims as well as the claims and equivalents.

110: 노즐 111: 압전 소자
120: 페로브스카이트-고분자 액적 130: 수집 용기
140: 페로브스카이트-고분자 복합체 입자110: nozzle 111: piezoelectric element
120: perovskite-polymer droplet 130: collection vessel
140: perovskite-polymer composite particles

Claims (13)

페로브스카이트 화합물, 고분자 물질 및 용매를 포함하는 페로브스카이트-고분자 용액을 준비하는 단계;
잉크젯의 노즐로부터 상기 페로브스카이트-고분자 용액을 토출시켜 페로브스카이트-고분자 액적을 생성하는 단계; 및
상기 페로브스카이트-고분자 액적을 건조시켜 상기 수집 용기에 페로브스카이트-고분자 복합체(perovskite-polymer composite) 입자를 수득하는 단계;
를 포함하고,
상기 페로브스카이트-고분자 액적을 건조시켜 상기 수집 용기에 페로브스카이트-고분자 복합체 입자를 수득하는 단계 는, 상기 잉크젯의 노즐과 상기 수집 용기 사이의 거리를 조절하여 상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 다공도를 조절하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조방법.
preparing a perovskite-polymer solution comprising a perovskite compound, a polymer material, and a solvent;
generating perovskite-polymer droplets by discharging the perovskite-polymer solution from a nozzle of an inkjet; and
drying the perovskite-polymer droplets to obtain perovskite-polymer composite particles in the collection container;
including,
The step of drying the perovskite-polymer droplets to obtain perovskite-polymer composite particles in the collection container is performed by adjusting the distance between the nozzle of the inkjet and the collection container, so that the perovskite-polymer A method for producing a perovskite-polymer composite particle, characterized in that the porosity of the composite particle is controlled.
 제1항에 있어서,
상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 발광 지속 시간은 상기 다공도에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법.
According to claim 1,
The perovskite-a method of producing a polymer composite particle, characterized in that the luminescence duration of the perovskite-polymer composite particle is controlled according to the porosity.
 제1항에 있어서,
상기 페로브스카이트 화합물은 하기의 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법.
[화학식 1]
AMX3
(상기 화학식 1에서 A는 1가의 양이온이고, M은 2가 금속 양이온이며, X는 1가 음이온임)
According to claim 1,
The perovskite compound is a method for producing a perovskite-polymer composite particle, characterized in that represented by the following formula (1).
[Formula 1]
AMX 3
(In Formula 1, A is a monovalent cation, M is a divalent metal cation, and X is a monovalent anion)
 제1항에 있어서,
상기 잉크젯의 노즐과 상기 수집 용기 사이의 거리는 5cm 내지 30cm 인 것을 특징으로 하는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법.
According to claim 1,
The distance between the nozzle of the inkjet and the collection container is 5 cm to 30 cm.
 제1항에 있어서,
상기 잉크젯의 노즐로부터 상기 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 상기 잉크젯에 가해지는 주파수에 따라 상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 직경이 조절되고,
상기 주파수는 600hz 내지 900hz 인 것을 특징으로 하는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법.
The method of claim 1,
When the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle of the inkjet, the diameter of the perovskite-polymer composite particles is adjusted according to the frequency applied to the inkjet,
The frequency is a perovskite, characterized in that 600hz to 900hz - method for producing a polymer composite particle.
 제1항에 있어서,
상기 잉크젯의 노즐로부터 상기 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 상기 잉크젯에 가해지는 전압에 따라 상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 직경이 조절되고,
상기 전압은 20V 내지 50V 인 것을 특징으로 하는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법.
The method of claim 1,
When the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle of the inkjet, the diameter of the perovskite-polymer composite particles is adjusted according to the voltage applied to the inkjet,
The voltage is 20V to 50V, characterized in that the perovskite- method for producing a polymer composite particle.
 제1항에 있어서,
상기 잉크젯의 노즐로부터 상기 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 상기 잉크젯에 가해지는 드웰 시간(Dwell time)에 따라 상기 페로브스카이트-고분자 액적의 생성 속도가 조절되고,
상기 드웰 시간은 28μs 내지 32μs 인 것을 특징으로 하는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법.
According to claim 1,
When the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle of the inkjet, the perovskite-polymer droplet generation rate is controlled according to the dwell time applied to the inkjet,
The dwell time is 28 μs to 32 μs, characterized in that the perovskite-a method of producing a polymer composite particle.
 제1항에 있어서,
상기 잉크젯의 노즐로부터 상기 페로브스카이트-고분자 용액이 토출될 때, 상기 잉크젯에 가해지는 압력은 21mbar 내지 34.75mbar인 것을 특징으로 하는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법.
According to claim 1,
When the perovskite-polymer solution is discharged from the nozzle of the inkjet, the pressure applied to the inkjet is 21mbar to 34.75mbar.
 제1항에 있어서,
상기 고분자 물질의 농도는 0.25wt% 내지 1wt% 인 것을 특징으로 하는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법.
According to claim 1,
The concentration of the polymer material is perovskite, characterized in that 0.25wt% to 1wt% - method of producing a polymer composite particle.
 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 제조 방법으로 제조된 페로브스카이트-고분자 복합체 입자.
The perovskite-polymer composite particles prepared by the method for preparing the perovskite-polymer composite particles according to any one of claims 1 to 9.
 제10항에 있어서,
상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 발광 지속 시간은 상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 다공도에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자.
11. The method of claim 10,
The perovskite-perovskite-polymer composite particles, characterized in that the luminescence duration of the perovskite-polymer composite particles is controlled according to the porosity of the perovskite-polymer composite particles.
 제10항에 있어서,
상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자는 페로브스카이트 화합물 및 고분자 물질을 조합비는 1:1 내지 1:0.01인 것을 특징으로 하는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자.
11. The method of claim 10,
The perovskite-polymer composite particles are perovskite-polymer composite particles, characterized in that the combination ratio of the perovskite compound and the polymer material is 1:1 to 1:0.01.
 제10항에 있어서,
상기 페로브스카이트-고분자 복합체 입자의 입자의 직경은 10μm 내지 100μm 인 것을 특징으로 하는 페로브스카이트-고분자 복합체 입자.11. The method of claim 10,
The perovskite-polymer composite particles have a diameter of 10 μm to 100 μm.
KR1020200113300A 2020-09-04 2020-09-04 Methods of perovskite-polymer composite particles and perovskite-polymer composite particles prepared thereby KR102486603B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200113300A KR102486603B1 (en) 2020-09-04 2020-09-04 Methods of perovskite-polymer composite particles and perovskite-polymer composite particles prepared thereby

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200113300A KR102486603B1 (en) 2020-09-04 2020-09-04 Methods of perovskite-polymer composite particles and perovskite-polymer composite particles prepared thereby

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220031418A true KR20220031418A (en) 2022-03-11
KR102486603B1 KR102486603B1 (en) 2023-01-10

Family

ID=80814815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200113300A KR102486603B1 (en) 2020-09-04 2020-09-04 Methods of perovskite-polymer composite particles and perovskite-polymer composite particles prepared thereby

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102486603B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023238858A1 (en) * 2022-06-08 2023-12-14 出光興産株式会社 Perovskite compound and photoelectric conversion element

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002249966A (en) * 2001-01-26 2002-09-06 Korea Inst Of Science & Technology Method for producing fine fibrous polymeric web
KR20040028360A (en) * 2002-09-30 2004-04-03 한국과학기술원 Manufacturing Method for Spherical Colloidal Crystals with Variable Size and Multi-Pore Structure and Electrohyddrodynamic Spraying Device thereused
JP2005170760A (en) * 2003-12-12 2005-06-30 Nisshin Seifun Group Inc Fine particle and method of manufacturing the same
JP2007216213A (en) * 2006-01-17 2007-08-30 Powdertech Co Ltd Granulating method, granulated particle and granulating device
JP2019182678A (en) * 2018-04-03 2019-10-24 株式会社神戸製鋼所 Method for producing porous carbon
KR20210106966A (en) * 2018-10-17 2021-08-31 코아스템(주) Neural stem cells derived from 3D brain organoid and use thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002249966A (en) * 2001-01-26 2002-09-06 Korea Inst Of Science & Technology Method for producing fine fibrous polymeric web
KR20040028360A (en) * 2002-09-30 2004-04-03 한국과학기술원 Manufacturing Method for Spherical Colloidal Crystals with Variable Size and Multi-Pore Structure and Electrohyddrodynamic Spraying Device thereused
JP2005170760A (en) * 2003-12-12 2005-06-30 Nisshin Seifun Group Inc Fine particle and method of manufacturing the same
JP2007216213A (en) * 2006-01-17 2007-08-30 Powdertech Co Ltd Granulating method, granulated particle and granulating device
JP2019182678A (en) * 2018-04-03 2019-10-24 株式会社神戸製鋼所 Method for producing porous carbon
KR20210106966A (en) * 2018-10-17 2021-08-31 코아스템(주) Neural stem cells derived from 3D brain organoid and use thereof

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
APL Materials,Volume 7, Issue 11, pp. 111105 *
Journal of Materials Chemistry C 6(8), pp.7971-7975 *
Nanoscale Research Letters volume 13, Article number: 6, pp. 1-8 *
RSC Adv., 2015, 5, 7297 *
대한민국 등록특허 제10-1654790호, "다중성분 마이크로입자의 제조방법(Fabrication Method for Multicompartmental Microparticles)"
대한민국 등록특허 제10-1746296호, "코어-쉘 구조의 페로브스카이트 나노결정입자 발광체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 발광소자(Perovskite nanocrystal particle emitters having core-shell structure, method of manufacturing the same and electroluminescence devices using the same)"
대한민국 등록특허 제10-1977195호, "다공성 고분자 복합 입자의 제조방법(Method for Preparing Porous Polymer Composite Particles)"

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023238858A1 (en) * 2022-06-08 2023-12-14 出光興産株式会社 Perovskite compound and photoelectric conversion element

Also Published As

Publication number Publication date
KR102486603B1 (en) 2023-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4690418B2 (en) Multiphase nanoparticles
Zargham et al. The effect of flow rate on morphology and deposition area of electrospun nylon 6 nanofiber
CN104289042B (en) A kind of electrostatic spinning nano fiber electret filtering material and preparation method thereof
JP2007529645A (en) Active and adaptable photochromic fibers, fabrics and membranes
Wang et al. Large-scale fabrication of two-dimensional spider-web-like gelatin nano-nets via electro-netting
KR101201412B1 (en) Preparation method for highly porous core-shell nanoweb
Jalili et al. The effects of operating parameters on the morphology of electrospun polyacrilonitrile nanofibres
KR102486603B1 (en) Methods of perovskite-polymer composite particles and perovskite-polymer composite particles prepared thereby
JP2008274487A (en) Method for producing uniaxially or multiaxially oriented nanofiber aggregate and production apparatus thereof
KR20130125287A (en) Apparatus, methods, and fluid compositions for electrostatically-driven solvent ejection or particle formation
CN104587924A (en) Method for preparing low-density and non-permeability porous or hollow microspheres by pre-coating oligomers
KR101743124B1 (en) a fabricating method of nanofibers as a nitric oxide storage and delivery scaffold and the nanofibers as a nitric oxide storage and delivery scaffoldfabricated thereby
KR100746643B1 (en) A method for producing a superhydrophobic fibrous membrane of polystyrene and the membrane with the same
US20180142379A1 (en) Electrospinning of fluoropolymers
EP3467176B1 (en) Nanofiber structure constituted of polyhydroxyalkanoic acid, and non-woven fabric
KR101794003B1 (en) Method of manufacturing porous nanofiber composite using electricity spinning
US20090286074A1 (en) Method of manufacturing for a porous membrane and the porous membrance manufactured thereby
JP5275073B2 (en) Structure-colored fiber assembly and method for producing the same
KR102435894B1 (en) Methods of porous polymer particles and porous polymer particles prepared thereby
KR101135683B1 (en) Manufacturing Method For Nanofiber of Cellulose Acetate and Montmorillonite Prepared By Electrospinning, And The Nanofiber Using The Same
KR20050029603A (en) Process for the preparation of porous polymer film by spin-coating polymeric solution containing water
US11408096B2 (en) Method of producing mechanoluminescent fibers
KR20200127733A (en) Manufacturing method of oxygen barrier film using air-controlled electro-spray
KR100595488B1 (en) Porous membrane and processing of preparing for the same
RU2773522C1 (en) Photoluminescent non-woven material and forming solution for production thereof

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant