KR20120130433A - Dye sensitized solar cell and method of the manufacturing the same - Google Patents
Dye sensitized solar cell and method of the manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120130433A KR20120130433A KR1020110048351A KR20110048351A KR20120130433A KR 20120130433 A KR20120130433 A KR 20120130433A KR 1020110048351 A KR1020110048351 A KR 1020110048351A KR 20110048351 A KR20110048351 A KR 20110048351A KR 20120130433 A KR20120130433 A KR 20120130433A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- dye
- solar cell
- sensitized solar
- electrode layer
- layer
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 61
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 79
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 78
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 78
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 104
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 22
- 239000011852 carbon nanoparticle Substances 0.000 claims description 21
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 claims description 21
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 10
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 8
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 claims description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 16
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- WRTMQOHKMFDUKX-UHFFFAOYSA-N triiodide Chemical compound I[I-]I WRTMQOHKMFDUKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 7
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- -1 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004641 Diallyl-phthalate Substances 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 1
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 1
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC=C QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 1
- 239000011116 polymethylpentene Substances 0.000 description 1
- 239000011970 polystyrene sulfonate Substances 0.000 description 1
- 229960002796 polystyrene sulfonate Drugs 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0203—Containers; Encapsulations, e.g. encapsulation of photodiodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
- B01D2253/108—Zeolites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/50—Zeolites
-
- 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
-
- 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
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 염료감응형 태양전지에 관한 것으로, 특히 제조가격이 낮고, 제조공정이 간단하며, 태양광에 대한 광전변환 효율을 향상시킬 수 있도록 된 염료감응형 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dye-sensitized solar cell, and more particularly, to a dye-sensitized solar cell and a method of manufacturing the dye-sensitized solar cell which are low in manufacturing cost, simple in manufacturing process, and which can improve photoelectric conversion efficiency to sunlight.
태양 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 소자를 통상 솔라셀 또는 태양전지로서 칭하고 있다. 태양전지는 그 구조나 동작 방식에 따라 실리콘, 화합물, CIGS, 염료감응형, 유기물 태양전지 등으로 구분할 수 있다.Devices that produce power using solar energy are commonly referred to as solar cells or solar cells. Solar cells can be classified into silicon, compounds, CIGS, dye-sensitized, organic solar cells and the like according to their structure or operation method.
이 중 염료감응형 태양전지는 광량이 작은 경우나 광의 조사 각도가 10도 이상만 되면 광전변환이 가능하고, 투명 또는 반투명의 태양전지를 구현할 수 있으며, 유기 염료에 따라 다양한 색상 구현이 가능하고, 다중 적층형으로 구현할 수 있는 등 다양한 장점을 갖고 있다.Among these, the dye-sensitized solar cell can perform photoelectric conversion when the amount of light is small or when the irradiation angle of light is 10 degrees or more, and can realize a transparent or translucent solar cell, and various colors can be realized according to organic dyes. It has various advantages, such as being able to be implemented in multiple stacked types.
한편, 염료감응형 태양전지는 하부 전극층의 상측에 촉매전극층을 형성한다. 이는 전해질층에 주입되는 전해질의 환원반응을 촉진하기 위한 것이다. 촉매전극층은 통상 백금(Pt)으로 이루어진다. 그러나 백금은 가격이 높고, 특히 백금층을 형성하기 위해서는 고온에서의 반도체 공정이 요구된다.On the other hand, the dye-sensitized solar cell forms a catalyst electrode layer on the upper side of the lower electrode layer. This is to promote a reduction reaction of the electrolyte injected into the electrolyte layer. The catalyst electrode layer is usually made of platinum (Pt). However, platinum is high in price, and a semiconductor process at a high temperature is required to form the platinum layer.
따라서 종래의 염료감응형 태양전지는 기판에 대한 제약이 많이 따르고, 제조에 고가의 장비가 요구됨은 물론 제고공정이 복잡하며, 제조비용이 높다는 단점이 있다.Therefore, the conventional dye-sensitized solar cell has a lot of constraints on the substrate, expensive equipment is required for manufacturing, as well as complicated manufacturing process, has a disadvantage of high manufacturing cost.
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 제조공정이 간단하고 제조비용을 낮출 수 있도록 된 염료감응형 태양전지 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a dye-sensitized solar cell and a method of manufacturing the same, wherein the manufacturing process is simple and the manufacturing cost can be reduced.
또한 본 발명은 저온에서 형성 가능하여 기판에 대한 제약을 최소화 할 수 있도록 된 염료감응형 태양전지 및 그 제조방법을 제공함에 다른 목적이 있다.In another aspect, the present invention is to provide a dye-sensitized solar cell and a method for manufacturing the same that can be formed at a low temperature to minimize the restrictions on the substrate.
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 염료감응형 태양전지는 상부 구조체와, 하부 구조체 및, 상기 상부 구조체와 하부 구조체의 사이에 형성되는 전해질층을 구비하여 구성되고, 상기 하부 구조체는 하부 기판과, 상기 하부 기판상에 형성되는 하부 전극층 및, 상기 하부 전극층의 상측에 형성되는 촉매금속층을 구비하여 구성되며, 상기 촉매금속층은 제올라이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Dye-sensitized solar cell according to the first aspect of the present invention for realizing the above object is provided with an upper structure, a lower structure, and an electrolyte layer formed between the upper structure and the lower structure, the lower structure Is a lower substrate, a lower electrode layer formed on the lower substrate, and a catalyst metal layer formed on the lower electrode layer, characterized in that the catalyst metal layer is characterized in that it comprises a zeolite.
본 발명의 제2 관점에 따른 염료감응형 태양전지는 상부 구조체와, 하부 구조체 및, 상기 상부 구조체와 하부 구조체의 사이에 형성되는 전해질층을 구비하여 구성되고, 상기 하부 구조체는 하부 기판과, 상기 하부 기판상에 형성되는 하부 전극층 및, 상기 하부 전극층의 상측에 형성되는 촉매금속층을 구비하여 구성되며, 상기 촉매금속층은 제올라이트 분말과 도전성 유기물의 혼합물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The dye-sensitized solar cell according to the second aspect of the present invention comprises an upper structure, a lower structure, and an electrolyte layer formed between the upper structure and the lower structure, wherein the lower structure is the lower substrate, and And a lower electrode layer formed on the lower substrate and a catalyst metal layer formed on the lower electrode layer, wherein the catalyst metal layer comprises a mixture of zeolite powder and conductive organic material.
또한 상기 하부 기판은 종이로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower substrate is characterized in that consisting of paper.
또한 상기 하부 기판은 유기물로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower substrate is characterized in that it is composed of an organic material.
또한 상기 하부 전극층은 도전성 유기물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower electrode layer is characterized in that it comprises a conductive organic material.
또한 상기 하부 전극층은 도전성 유기물와 도전성 무기물의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower electrode layer is characterized in that composed of a mixture of a conductive organic material and a conductive inorganic material.
또한 상기 촉매전극층은 금속 나노입자 또는 탄소 나도입자를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the catalyst electrode layer is characterized in that it further comprises a metal nanoparticles or carbon nanoparticles.
또한 상기 상부 구조체는 상부 기판과, 상기 상부 기판상에 형성되는 상부 전극층 및, 상기 상부 전극층의 상측에 형성되는 다공질층을 구비하여 구성되고, 상기 다공질층에는 염료가 흡착되는 것을 특징으로 한다.The upper structure may include an upper substrate, an upper electrode layer formed on the upper substrate, and a porous layer formed on the upper electrode layer, and dye may be adsorbed to the porous layer.
또한 상기 다공질층은 제올라이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the porous layer is characterized in that it comprises a zeolite.
또한 상기 다공질층은 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the porous layer is characterized in that it further comprises a metal nanoparticles or carbon nanoparticles.
본 발명의 제3 관점에 따른 염료감응형 태양전지는 상부 구조체와, 하부 구조체 및, 상기 상부 구조체와 하부 구조체의 사이에 형성되는 전해질층을 구비하여 구성되고, 상기 하부 구조체는 하부 기판과, 상기 하부 기판의 하측에 형성되는 하부 전극층을 구비하여 구성되며, 상기 하부 기판에 제올라이트가 흡착되는 것을 특징으로 한다.The dye-sensitized solar cell according to the third aspect of the present invention comprises an upper structure, a lower structure, and an electrolyte layer formed between the upper structure and the lower structure, wherein the lower structure is the lower substrate, and And a lower electrode layer formed below the lower substrate, wherein zeolite is adsorbed on the lower substrate.
또한 상기 하부 기판은 종이 또는 직물로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower substrate is characterized in that consisting of paper or fabric.
또한 상기 하부 전극층은 도전성 유기물 또는 도전성 유기물과 도전성 무기물의 혼합물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower electrode layer is characterized in that it comprises a conductive organic material or a mixture of a conductive organic material and a conductive inorganic material.
또한 상기 하부 기판에 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자가 추가로 흡착되는 것을 특징으로 한다.In addition, the metal nanoparticles or carbon nanoparticles are further adsorbed on the lower substrate.
또한 상기 상부 구조체는 상부 기판과, 상기 상부 기판상에 형성되는 상부 전극층 및, 상기 상부 전극층의 상측에 형성됨과 더불어 제올라이트를 포함하는 재질로 구성되는 다공질층을 구비하여 구성되고, 상기 다공질층에는 염료가 흡착되는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper structure includes an upper substrate, an upper electrode layer formed on the upper substrate, and a porous layer formed on the upper side of the upper electrode layer and made of a material including zeolite, wherein the porous layer has a dye Is adsorbed.
또한 상기 다공질층은 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the porous layer is characterized in that it further comprises a metal nanoparticles or carbon nanoparticles.
또한 상기 상부 기판이 유기물로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper substrate is characterized in that the organic material.
또한 상기 상부 전극층은 도전성 유기물 또는 도전성 유기물과 도전성 무기물의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper electrode layer is characterized by consisting of a conductive organic material or a mixture of conductive organic materials and conductive inorganic materials.
본 발명의 제4 관점에 따른 염료감응형 태양전지의 제조방법은 하부 구조체를 형성하는 단계와, 상부 구조체를 형성하는 단계 및, 상기 하부 구조체와 상부 구조체를 결합함과 더불어 그 사이 공극에 전해질을 주입하여 전해질층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되고, 상기 하부 구조체 형성단계는 하부 기판을 준비하는 단계와, 상기 하부 기판상에 하부 전극층을 형성하는 단계 및, 제올라이트를 포함하는 재질을 이용하여 상기 하부 전극층상에 촉매금속층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, including forming a lower structure, forming an upper structure, combining the lower structure and the upper structure, and adding an electrolyte to the gap therebetween. And a step of forming an electrolyte layer by injection, wherein the forming of the lower structure comprises preparing a lower substrate, forming a lower electrode layer on the lower substrate, and using a material including zeolite. Forming a catalyst metal layer on the lower electrode layer is characterized in that it comprises a.
또한 상기 하부 기판이 종이인 것을 특징으로 한다.In addition, the lower substrate is characterized in that the paper.
또한 상기 하부 전극층이 도전성 무기물로 구성되고, 상기 하부 전극층의 형성은 진공증착법을 통해 실행되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower electrode layer is composed of a conductive inorganic material, characterized in that the formation of the lower electrode layer is carried out through a vacuum deposition method.
또한 상기 하부 전극층의 형성 전에 하부 기판을 진공 또는 비활성 가스 분위기내에서 건조시키는 것을 특징으로 한다.In addition, before forming the lower electrode layer, the lower substrate is dried in a vacuum or inert gas atmosphere.
또한 상기 하부 전극층이 도전성 유기물로 구성되고, 상기 하부 전극층의 형성은 잉크젯법 또는 스크린 인쇄법을 통해 실행되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower electrode layer is composed of a conductive organic material, and the formation of the lower electrode layer is characterized in that it is carried out through an inkjet method or a screen printing method.
또한 상기 하부 전극층 형성단계는 도전성 유기물과 도전성 무기물을 혼합하여 도전성 유기물의 혼합물을 형성하는 단계와, 상기 도전성 유기물의 혼합물을 잉크젯법 또는 스크린 인쇄법을 통해 하부 기판상에 도포하여 하부 전극층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The forming of the lower electrode layer may include forming a mixture of the conductive organic material by mixing the conductive organic material and the conductive inorganic material, and forming the lower electrode layer by applying the mixture of the conductive organic material on the lower substrate through an inkjet method or a screen printing method. Characterized in that comprises a step.
본 발명의 제5 관점에 따른 염료감응형 태양전지의 제조방법은 하부 구조체를 형성하는 단계와, 상부 구조체를 형성하는 단계 및, 상기 하부 구조체와 상부 구조체를 결합함과 더불어 그 사이 공극에 전해질을 주입하여 전해질층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되고, 상기 하부 구조체 형성단계는 하부 기판을 준비하는 단계와, 상기 하부 기판상에 하부 전극층을 형성하는 단계, 제올라이트 분말과 도전성 풀을 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계 및, 상기 혼합물을 하부 전극층상에 도포하여 촉매금속층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, including forming a lower structure, forming an upper structure, combining the lower structure and the upper structure, and adding an electrolyte to the gap therebetween. And forming an electrolyte layer by injection, wherein the forming of the lower structure comprises preparing a lower substrate, forming a lower electrode layer on the lower substrate, and mixing a zeolite powder with a conductive paste to form a mixture. And forming the catalyst metal layer by applying the mixture onto the lower electrode layer.
또한 상기 혼합물에 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자를 혼합하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, it characterized in that it further comprises the step of mixing the metal nanoparticles or carbon nanoparticles in the mixture.
본 발명의 제6 관점에 따른 염료감응형 태양전지의 제조방법은 하부 구조체를 형성하는 단계와, 상부 구조체를 형성하는 단계 및, 상기 하부 구조체와 상부 구조체를 결합함과 더불어 그 사이 공극에 전해질을 주입하여 전해질층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되고, 상기 하부 구조체 형성단계는 하부 기판을 준비하는 단계와, 상기 하부 기판상에 하부 전극층을 형성하는 단계, 제올라이트를 흡착시키기 위한 제올라이트를 준비하는 단계, 상기 제올라이트 흡착층을 하부 전극층상에 전기적으로 부착하는 단계 및, 상기 제올라이트 흡착층에 제올라이트를 흡착시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, including forming a lower structure, forming an upper structure, combining the lower structure and the upper structure, and adding an electrolyte to the gap therebetween. And forming an electrolyte layer by injection, wherein the forming of the lower structure comprises preparing a lower substrate, forming a lower electrode layer on the lower substrate, and preparing a zeolite for adsorbing zeolite. And electrically attaching the zeolite adsorption layer on the lower electrode layer, and adsorbing the zeolite to the zeolite adsorption layer.
또한 상기 제올라이트에 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자를 혼합하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the zeolite is characterized in that it further comprises the step of mixing the metal nanoparticles or carbon nanoparticles.
또한 상기 제올라이트 흡착층이 종이 또는 직물인 것을 특징으로 한다.In addition, the zeolite adsorption layer is characterized in that the paper or fabric.
본 발명의 제7 관점에 따른 염료감응형 태양전지의 제조방법은 하부 구조체를 형성하는 단계와, 상부 구조체를 형성하는 단계 및, 상기 하부 구조체와 상부 구조체를 결합함과 더불어 그 사이 공극에 전해질을 주입하여 전해질층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되고, 상기 하부 구조체 형성단계는 하부 기판을 준비하는 단계와, 상기 하부 기판의 하측에 하부 전극층을 형성하는 단계 및, 상기 하부 기판에 제올라이트를 흡착시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, including forming a lower structure, forming an upper structure, combining the lower structure and the upper structure, and adding an electrolyte to the gap therebetween. And forming an electrolyte layer by injection, wherein the forming of the lower structure comprises preparing a lower substrate, forming a lower electrode layer under the lower substrate, and adsorbing zeolite on the lower substrate. Characterized in that comprises a step.
또한 상기 제올라이트에 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자를 혼합하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the zeolite is characterized in that it further comprises the step of mixing the metal nanoparticles or carbon nanoparticles.
또한 상기 하부 기판이 종이 또는 직물인 것을 특징으로 한다.In addition, the lower substrate is characterized in that the paper or fabric.
상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 촉매금속층으로서 제올라이트층을 이용한다. 제올라이트는 실리콘(Si)과 알루미늄(Al)이 각각 4개의 가교산소를 통해 연결되어 있는 삼차원적인 무기고분자(inorganic polymer)로서, 알루미늄이 4개의 산소와 결합을 하게 됨에 따라 음전하 특성을 갖는다. 따라서 제올라이트층은 전해질의 양이온을 하부 전극층 측으로 강하게 인도하고, 이들 양이온에 원활하게 전자를 공급하는 가교 역활을 함으로써 전해질의 양이온을 신속하면서도 원활하게 환원시키게 된다. 즉, 하부 전극층으로부터 상부 전극층으로의 전자의 흐름을 원활하게 함으로써 전체적으로 태양전지의 광전변환 효율을 높이게 된다.According to the present invention having the above-described configuration, a zeolite layer is used as the catalyst metal layer. Zeolite is a three-dimensional inorganic polymer in which silicon (Si) and aluminum (Al) are connected through four cross-linked oxygen, respectively, and have negative charge characteristics as aluminum bonds with four oxygens. Therefore, the zeolite layer strongly guides the cations of the electrolyte toward the lower electrode layer, and serves to rapidly and smoothly reduce the cations of the electrolyte by acting as a crosslinking role for smoothly supplying electrons to these cations. That is, by smoothing the flow of electrons from the lower electrode layer to the upper electrode layer, the photoelectric conversion efficiency of the solar cell as a whole is increased.
또한 제올라이트층은 저온에서 형성이 가능하므로 태양전지의 제조가 용이해지고, 제조가격이 낮아지게 된다. In addition, since the zeolite layer can be formed at a low temperature, the manufacturing of the solar cell becomes easy, and the manufacturing price is lowered.
도 1은 본 발명의 기본 개념을 설명하기 위한 것으로서, 일반적인 염료감응형 태양전지의 구조를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 염료감응형 태양전지의 구조를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 염료감응형 태양전지의 구조를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 염료감응형 태양전지의 구조를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 염료감응형 태양전지의 구조를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing the structure of a general dye-sensitized solar cell as illustrating the basic concept of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the structure of a dye-sensitized solar cell according to the first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the structure of a dye-sensitized solar cell according to a second embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing the structure of a dye-sensitized solar cell according to a third embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing the structure of a dye-sensitized solar cell according to a fourth embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 단, 이하에서 설명하는 실시예는 본 발명의 하나의 바람직한 구현예를 예시적으로 나타낸 것으로서, 이러한 실시예의 예시는 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있음은 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplarily illustrate one preferred embodiment of the present invention, and examples of such embodiments are not intended to limit the scope of the present invention. It will be readily understood by those skilled in the art that the present invention can be practiced in various ways without departing from the spirit.
우선 본 발명의 기본적인 개념을 설명한다.First, the basic concept of the present invention will be described.
도 1은 일반적인 염료감응형 태양전지의 구조를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a general dye-sensitized solar cell.
도 1에 나타낸 바와 같이 염료감응형 태양전지는 전해질층(14)을 사이에 두고 하부 구조체 및 상부 구조체가 형성된다.As shown in FIG. 1, in the dye-sensitized solar cell, a lower structure and an upper structure are formed with an
하부 구조체는 하부 기판(11)과, 이 하부 기판(11)상에 형성되는 하부 전극층(12)을 구비한다. 그리고 이 하부 전극층(12)의 상측에는 선택적으로 촉매전극층(13)이 형성된다. 촉매전극층(13)은 필수적으로 요구되지는 않는다. 그러나 촉매전극층(13)은 전해질을 구성하는 요오드의 환원반응을 촉진하기 위해 바람직하게 사용된다.The lower structure includes a
촉매전극층(13)으로서는 통상 백금(Pt)층이 이용된다. 백금층은 고온의 반도체 공정을 통해서 형성된다. 따라서 촉매전극층(13)을 사용하는 경우에는 하부 기판(11)으로서 강화 유리 등을 사용한다. 강화 유리는 가격이 고가이다. 또한 강화유리는 무게가 무겁기 때문에 태양전지의 안정성을 고려하여 대면적으로 형성하기 어렵다.As the
또한 촉매전극층(13)으로서 사용되는 백금은 그 재료 가격이 매우 높다. 이는 태양전지의 가격을 높이는 주된 요인으로 작용한다.In addition, the platinum used as the
상부 구조체는 예컨대 유리 등으로 이루어진 상부 기판(17)과, 이 상부 기판(17)상에 형성되는 상부 전극층(16) 및 다공질층(15)을 구비한다. 상기 상부 전극층(16)은 예컨대 SnO2,ITO, TCO, FTO, ZnO, CNT등의 투명전극으로 이루어지고, 다공질층(15)은 예컨대 TiO2층으로 구성된다. 그리고 다공질층(15)에는 예컨대 루테늄(Ru)계 염료가 흡착된다.The upper structure includes, for example, an
본 발명에 있어서는 촉매금속층(13)으로서 제올라이트 또는 제올라이트 분말이 사용된다. 제올라이트는 실리콘(Si)과 알루미늄(Al)이 각각 4개의 가교산소를 통해 연결되어 있는 삼차원적인 무기고분자(inorganic polymer)로서, 알루미늄이 4개의 산소와 결합을 하게 됨에 따라 음전하 특성을 갖는다.In the present invention, zeolite or zeolite powder is used as the
태양전지는 전해질로서 통상 요오드를 사용한다. 요오드는 염료에 전자를 제공한 후 양이온, 즉 트리요오드화물로 산화된다. 이와 같이 산화된 트리요오드화물은 음전하 특성을 갖는 제올라이트에 용이하게 결합된다.Solar cells usually use iodine as an electrolyte. Iodine is oxidized to a cation, ie triiodide, by providing electrons to the dye. Thus trioxidized triiodide is easily bound to zeolites having negative charge characteristics.
제올라이트는 다공성 물질이므로, 제올라이트층을 이용하여 촉매금속층(13)을 형성하게 되면, 촉매금속층(13)에 다량의 전해질이 흡수된다. 즉 제올라이트 또는 제올라이트 분말과 전해질과의 접촉면적이 매우 넓어진다. 그리고 이는 결국 하부 전극층(12)과 전해질간의 접촉면적을 대폭 증가시키는 효과를 제공한다.Since zeolite is a porous material, when the
따라서 하부 전극층(12)상에 제올라이트를 포함하는 촉매금속층(13)을 형성하게 되면, 음전하를 갖는 촉매금속층(13)에 양전하를 갖는 트리요오드화물이 매우 신속하면서도 원활하게 결합하게 되고, 이러한 트리요오드화물에 하부 전극층(12)으로부터 대량의 전자가 공급되게 됨으로써 트리요오드화물의 환원반응이 매우 신속하게 이루어지게 된다. 그리고 이는 결과적으로 하부 전극층(12)으로부터 상부 전극층(16)으로의 전자의 흐름을 원활하게 함으로써 태양전지의 광전변환 효율을 대폭 향상시키게 된다.Therefore, when the
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 염료감응형 태양전지의 구조를 나타낸 단면도이다. 또한 도 2에서 도 1과 실질적으로 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.2 is a cross-sectional view showing the structure of a dye-sensitized solar cell according to the first embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 2, the same reference numerals are attached to substantially the same parts as FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted.
도 2에서 하부 전극층(12)의 상측에 촉매금속층(20)이 구비된다. 이 촉매금속층(20)은 제올라이트 분말을 포함하는 재질로 구성된다. 또한 바람직한 구현예에서 상기 촉매금속층(20)에는 구리나 은 등의 금속 나노입자나 탄소 나도입자가 포함된다.In FIG. 2, the
촉매금속층(20)의 형성에는 제올라이트 용액을 하부 전극층(12)상에 도포한 후, 용매를 증발시키는 방법을 통해 용이하게 형성할 수 있다.The
또한 본 실시예의 변형 예에서는 촉매전극층(20)의 형성에 도전성 풀이나 도전성 유기물이 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 변형 예에서는 제올라이트 분말을 도전성 풀이나 도전성 유기물 용액에 혼합한 후, 이를 하부 전극층(12)상에 도포하여 촉매전극층(20)을 형성하게 된다.In addition, in the modified example of the present embodiment, a conductive paste or a conductive organic material may be preferably used to form the
본 실시예에서는 하부 전극층(12)상에 촉매전극층(20)을 형성함으로써 하부 구조체를 구성하고, 상부 구조체는 통상적인 방법을 통해 형성하게 된다. 그리고 하부 구조체와 상부 구조체를 결합함과 더불어 그 사이 공극에 전해질을 주입하여 전해질층(14)을 형성함으로써 태양전지를 완성하게 된다.In this embodiment, the lower structure is formed by forming the
전해질층(14)에 전해질을 주입하게 되면, 주입되는 전해질의 일부는 촉매전극층(20)에 흡수된다. 이는 상술한 바와 같이 하부 전극층(12)과 전해질간의 접촉면적을 대폭 증가시키는 효과를 제공한다.When the electrolyte is injected into the
태양광이 태양전지의 상측으로 입사되면, 태양광은 염료에 흡수되면서 염료를 여기시킨다, 여기된 염료 분자는 전자를 방출하게 되고, 이와 같이 방출왼 전자는 다공질층(15)을 통해 상부 전극층(16)으로 전달된다.When sunlight is incident on the upper side of the solar cell, the sunlight is absorbed by the dye to excite the dye. The excited dye molecules emit electrons, and thus the left electrons are discharged through the
한편, 전자를 방출한 염료 분자는 전해질로부터 전자를 제공받는다. 전해질은 예컨대 요오드로 구성된다. 염료 분자로 전자를 제공한 요오드는 트리요오드화물로 산화된다. 이에 따라 트리요오드화물은 양전하를 갖게 된다.On the other hand, dye molecules that emit electrons receive electrons from the electrolyte. The electrolyte consists of iodine, for example. Iodine, which provides electrons as dye molecules, is oxidized to triiodide. As a result, triiodide has a positive charge.
상술한 바와 같이 제올라이트로 구성되는 촉매전극층(20)은 음전하를 갖는다. 이에 따라 트리요오드화물은 촉매전극층(20) 측으로 강하게 인도되어 촉매전극층(20)에 결합되고, 이러한 트리요오드화물에는 하부 전극층(12)으로부터 전자가 제공된다.As described above, the
전자를 제공받은 트리요오드화물은 다시 요오드로 환원되고, 이와 같이 환원된 요오드는 상측으로 확산 이동되어 다공질층(15)에 흡착되어 있는 염료에 전자를 공급하게 된다.The triiodide provided with the electrons is reduced to iodine again, and the reduced iodine is diffused and moved upwards to supply electrons to the dye adsorbed on the
따라서 상술한 실시예에 있어서는 하부 전극층(12)으로부터 상부 전극층(16)으로의 전자의 이동이 활발해짐으로써 태양전지의 효율이 매우 높아지게 된다.Therefore, in the above-described embodiment, the movement of electrons from the
또한 상기 촉매전극층(20)은 저온에서 형성할 수 있으므로 하부 기판(11)에 대한 제약이 제거된다.In addition, since the
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 염료감응형 태양전지의 구조를 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the structure of a dye-sensitized solar cell according to a second embodiment of the present invention.
도 3에서 하부 기판(31)으로서 종이가 채용된다. 이때 종이로서는 펄프를 주원료로 하여 제조된 일체의 종이와, 이러한 종이에 세라믹이나 실리콘 등의 내열성 재료를 침투시킨 것을 사용할 수 있다.In FIG. 3, paper is employed as the
또한 상기 하부 기판(31)으로서는 유기물이 채용될 수 있다. 이때 사용가능한 유기물로서는 예컨대 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트(PC), 폴리에테르설폰(PES), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌(PE), 에틸렌 공중합체, 폴리프로필렌(PP), 프로필렌 공중합체, 폴리(4-메틸-1-펜텐)(TPX), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리아세탈(POM), 폴리페닐렌옥사이드(PPO), 폴리설폰(PSF), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리염화비닐리덴(PVDC), 폴리초산비닐(PVAC), 폴리비닐알콜(PVAL), 폴리비닐아세탈, 폴리스티렌(PS), AS수지, ABS수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 불소수지, 페놀수지(PF), 멜라민수지(MF), 우레아수지(UF), 불포화폴리에스테르(UP), 에폭시수지(EP), 디알릴프탈레이트수지(DAP), 폴리우레탄(PUR), 폴리아미드(PA), 실리콘수지(SI) 또는 이것들의 혼합물 및 화합물을 이용할 수 있다.In addition, an organic material may be employed as the
상기 하부 기판(31)상에는 하부 전극층(32)이 형성된다. 하부 전극층(32)으로서는 도전성 무기물, 예컨대 금, 은, 알루미늄, 플라티늄 등이나 금속 산화물, 전도성 중합체를 기재로 하는 예컨대 폴리아닐린, 폴리(3, 4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리스티렌술포네이트(PEDOT:PSS) 등의 도전성 유기물, 또는 도전성 유기물과 도전성 무기물의 혼합물을 이용할 수 있다.The
상기 하부 기판(31)으로서 종이나 유기물을 이용하는 경우에는 하부 전극층(32)으로서 바람직하게는 도전성 유기물이나 전도성 무기물(금속)과 전도성 유기물의 혼합물이 이용될 수 있다. 이러한 전극층은 예컨대 잉크젯법이나 스크린 인쇄법 등을 이용하여 형성된다.When using paper or an organic material as the
또한 전도성 금속과 전도성 유기물의 혼합용액은 예컨대 전도성 유기물 용액에 전도성 금속 또는 전도성 금속 산화물의 분말을 혼합하는 방법을 통해 생성하게 된다.In addition, the mixed solution of the conductive metal and the conductive organic material may be produced by, for example, mixing a powder of the conductive metal or the conductive metal oxide with the conductive organic solution.
또한, 종이로 구성되는 하부 기판(31)상에 금속 재질로 구성되는 하부 전극층(32)을 형성하는 경우에는 예컨대 진공증착법이 이용된다. 그리고, 이때 필요에 따라 하부 전극층(32)을 형성하기 전에 하부 기판(31)을 진공상태 또는 예컨대 아르곤(Ar), 네온(Ne) 등의 비활성 가스 분위기내에서 열처리함으로써 종이에 흡착되어 있는 수분이나 공기를 제거하는 것도 바람직하다.In the case of forming the
그리고 상기 하부 전극층(32)의 상측에는 도 2의 실시예와 마찬가지로 촉매금속층(20)이 형성된다.In addition, a
상부 기판(37)은 도 2의 실시예와 동일한 구성을 채용하는 것이 가능하다. 또한 상부 기판(37)으로서 바람직하게는 실리콘 또는 유기물 기판을 이용할 수 있다. 그리고 이때 상부 전극층(36)으로서는 도전성 유기물이나 도전성 유기물과 금속 또는 금속 산화물을 포함하는 도전성 무기물의 혼합물로 구성된다. 이 경우에도 상부 전극층(36)은 잉크젯법이나 스크린 인쇄법 등을 통해 형성된다.The
상기 상부 전극층(36)의 상측에는 통상적인 방법에 따라 다공질층(35)이 형성된다. 이때 다공질층(35)으로서는 제올라이트층을 형성하는 것도 가능하다.The
제올라이트를 이용하여 다공질층(35)을 형성하게 되면, 기본적으로 제올라이트층은 다공성 물질이기 때문에 염료가 용이하게 흡착됨은 물론 그 흡착량이 매우 많게 되고, 특히 다공질층을 제올라이트로 형성하게 되면 제올라이트층은 음전하를 갖기 때문에 염료에 대한 전자 공급이 원활해지게 된다.When the
또한 제올라이트에는 전해질도 용이하게 흡착되므로 염료와 전해질간의 접촉 면적이 넓어지게 됨으로써 염료에 대한 전자 공급이 원활해지게 된다.In addition, since the electrolyte is easily adsorbed to the zeolite, the contact area between the dye and the electrolyte is widened, thereby facilitating the supply of electrons to the dye.
또한 제올라이트층은 저온에서도 용이하게 형성할 수 있게 되므로 태양전지의 기판에 대한 제약이 제거되게 된다.In addition, since the zeolite layer can be easily formed even at low temperatures, the constraint on the substrate of the solar cell is removed.
본 실시예에 있어서는 하부 기판(31)이나 상부 기판(37)이 유연성 있는 재질로 구성된다. 그리고 이들 하부 기판(31) 및 상부 기판(37)에 예컨대 잉크젯이나 스크린 인쇄법 등을 이용하여 하부 전극층(32) 및 상부 전극층(36)을 형성할 수 있게 되므로 태양전지의 제조가 용이해지고 제조비용을 절감할 수 있음은 물론 태양전지를 대면적으로 제조할 수 있게 된다.In the present embodiment, the
또한 상술한 실시예에서는 태양전지가 종이 또는 유기물을 기반으로 하여 제조되므로 유연성 있는 태양전지를 구현할 수 있게 된다.In addition, in the above-described embodiment, since the solar cell is manufactured based on paper or organic material, it is possible to implement a flexible solar cell.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 염료감응형 태양전지의 구조를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing the structure of a dye-sensitized solar cell according to a third embodiment of the present invention.
본 실시예는 하부 기판(41) 및 하부 전극층(42)으로 구성되는 하부 구조체의 상측에 제올라이트 흡착층(40)을 구비하여 구성된다. 이때 제올라이트 흡착층(40)으로서는 전해질을 용이하게 흡수 및 통과시키는 재질로 구성된다. 이 제올라이트 흡착층(40)으로서는 예컨대 종이 또는 부직포 등의 직물이 사용된다, 제올라이트 흡착층(40)에는 제올라이트 분말이 흡착된다. 또한 바람직하게는 제올라이트 흡착층(40)에는 금속 나노입자 또는 탄소 나도입자가 추가적으로 흡착된다.In this embodiment, the
하부 기판(41) 및 하부 전극층(42)으로서는 특정한 것에 한정되지 않는다. 이는 예컨대 도 2 및 도 3의 실시예에서 설명한 재질 및 구성이 채용된다.The
또한 상부 구조체는 상부 기판(43)과 상부 전극층(44) 및 다공질층(45)을 구비한다. 상부 구조체도 특정한 것에 한정되지 않고 도 2 및 도 3의 실시예에서 설명한 재질 및 구성이 채용된다.In addition, the upper structure includes an
본 실시예에 따른 태양전지를 제조하는 경우에는, 우선 도 2 및 도 3의 방법에 따라 하부 구조체 및 상부 구조체를 형성한다. 그리고 하부 구조체의 상측, 즉 하부 전극층(42)의 상측에 제올라이트 흡착층(40)을 형성한다. 이때 제올라이트 흡착층(40)은 예컨대 종이 또는 부직포 등의 제올라이트 흡착층(40)을 예컨대 도전성 접착제 등을 이용하여 하부 전극층(42)의 상측에 부착하는 방법 등을 통해 용이하게 형성할 수 있다.In the case of manufacturing the solar cell according to the present embodiment, first, the lower structure and the upper structure are formed by the method of FIGS. 2 and 3. The
이어 제올라이트 흡착층(40)이 형성 또는 부착된 하부 구조체에 제올라이트 용액을 주입 및 흡수시킨 후 용매를 증발시킴으로써 제올라이트 흡착층(40)에 제올라이트을 흡착시키게 된다.Subsequently, the zeolite is adsorbed to the
그리고 최종적으로 하부 구조체 및 상부 구조체를 결합함과 더불어 그 사이 공극에 전해질을 주입 및 밀봉하여 전해질층을 형성함으로써 태양전지를 완성하게 된다.Finally, the solar cell is completed by combining the lower structure and the upper structure and injecting and sealing the electrolyte in the gap therebetween to form the electrolyte layer.
본 실시예는 촉매전극층의 형성을 위해 제올라이트를 안정적으로 흡착시킬 수 있는 제올라이트 흡착층(40)을 사용하도록 된 것이고, 그 밖의 다른 부분은 상술한 실시예와 실질적으로 동일하므로 보다 구체적인 설명은 생략한다.This embodiment is to use the
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 염료감응형 태양전지의 구조를 나타낸 단면도로서, 본 실시예는 도 3에 나타낸 실시예의 변형예를 나타낸 것이다.FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of a dye-sensitized solar cell according to a fourth embodiment of the present invention. The present embodiment shows a modification of the embodiment shown in FIG.
본 실시예에서는 하부 기판(31)으로서 종이를 사용하고, 이 하부 기판(31)의 하측에 하부 전극층(32)이 형성된다. 그리고 하부 기판(31)에는 제올라이트가 흡착된다. 또한 하부 기판(31)에는 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자가 추가적으로 흡착된다. 그리고 그 밖의 부분은 도 3의 실시예와 실질적으로 동일하므로, 동일한 부분에 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.In this embodiment, paper is used as the
본 실시예에서는 전해질층(14)과 인접하는 부분에 종이로 구성되는 하부 기판(31)이 형성된다. 따라서 전해질층(14)에 전해질을 주입할 때 하부 기판(31)에 전해질이 흡착된다.In the present embodiment, the
하부 기판(31)을 구성하는 종이에 전해질이 흡착되면, 종이와 하부 전극층(32)이 전기적으로 결합되므로 종이, 즉 하부 기판(31)이 하부 전극(32)과 동일한 전위상태로 설정된다. 또한 종이는 섬유질로 구성되므로 대량의 전해질이 종이와 전기적으로 접촉되게 된다.When the electrolyte is adsorbed to the paper constituting the
그리고 종이로 구성되는 하부 기판(31)에는 제올라이트가 흡착된다. 이에 따라 하부 기판(31)을 통해 대량의 트리요오드화물이 환원되고, 이와 같이 환원된 요오드에 의해 염료에 대량의 전자가 공급되게 되므로 태양전지의 광전변환 효율이 대폭적으로 향상되게 된다.The zeolite is adsorbed to the
또한 본 실시예에서는 하부 구조체와 상부 구조체 모두 대면적화가 용이하고, 유연성 있는 재질로 구성되므로 유연하면서도 대면적을 갖는 태양전지를 구현할 수 있게 된다.In addition, in this embodiment, both the lower structure and the upper structure are easy to large area, and made of a flexible material, thereby implementing a flexible yet large area solar cell.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.In addition, this invention is not limited to the said Example, It can implement in a various deformation | transformation in the range which does not deviate from the technical idea of this invention.
11: 하부 기판, 12: 하부 전극층,
13 : 촉매금속층, 14: 전해질층,
15: 다공질층, 16: 상부 전극층,
17: 상부 기판.11: lower substrate, 12: lower electrode layer,
13: catalyst metal layer, 14: electrolyte layer,
15: porous layer, 16: upper electrode layer,
17: upper substrate.
Claims (48)
하부 구조체 및,
상기 상부 구조체와 하부 구조체의 사이에 형성되는 전해질층을 구비하여 구성되고,
상기 하부 구조체는 하부 기판과,
상기 하부 기판상에 형성되는 하부 전극층 및,
상기 하부 전극층의 상측에 형성되는 촉매금속층을 구비하여 구성되며,
상기 촉매금속층은 제올라이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.Superstructure,
Substructure,
Comprising an electrolyte layer formed between the upper structure and the lower structure,
The lower structure and the lower substrate,
A lower electrode layer formed on the lower substrate,
Comprising a catalyst metal layer formed on the upper side of the lower electrode layer,
The catalyst metal layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that comprising a zeolite.
상기 하부 기판은 종이로 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.The method of claim 1,
The lower substrate is a dye-sensitized solar cell, characterized in that consisting of paper.
상기 하부 기판은 유기물로 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.The method of claim 1,
The lower substrate is a dye-sensitized solar cell, characterized in that consisting of organic matter.
상기 하부 전극층은 도전성 유기물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.The method according to claim 2 or 3,
The lower electrode layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that comprising a conductive organic material.
상기 하부 전극층은 도전성 유기물와 도전성 무기물의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.The method according to claim 2 or 3,
The lower electrode layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that consisting of a mixture of a conductive organic material and a conductive inorganic material.
상기 촉매전극층은 금속 나노입자 또는 탄소 나도입자를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.The method of claim 1,
The catalyst electrode layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that further comprises a metal nanoparticles or carbon nanoparticles.
상기 상부 구조체는 상부 기판과,
상기 상부 기판상에 형성되는 상부 전극층 및,
상기 상부 전극층의 상측에 형성되는 다공질층을 구비하여 구성되고,
상기 다공질층에는 염료가 흡착되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.The method of claim 1,
The upper structure and the upper substrate,
An upper electrode layer formed on the upper substrate,
It is configured to include a porous layer formed on the upper electrode layer,
Dye-sensitized solar cell, characterized in that the dye is adsorbed on the porous layer.
상기 다공질층은 제올라이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.The method of claim 7, wherein
The porous layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that comprising a zeolite.
상기 다공질층은 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.9. The method of claim 8,
The porous layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that further comprises a metal nanoparticles or carbon nanoparticles.
하부 구조체 및,
상기 상부 구조체와 하부 구조체의 사이에 형성되는 전해질층을 구비하여 구성되고,
상기 하부 구조체는 하부 기판과,
상기 하부 기판상에 형성되는 하부 전극층 및,
상기 하부 전극층의 상측에 형성되는 촉매금속층을 구비하여 구성되며,
상기 촉매금속층은 제올라이트 분말과 도전성 유기물의 혼합물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.Superstructure,
Substructure,
Comprising an electrolyte layer formed between the upper structure and the lower structure,
The lower structure and the lower substrate,
A lower electrode layer formed on the lower substrate,
Comprising a catalyst metal layer formed on the upper side of the lower electrode layer,
The catalyst metal layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that comprising a mixture of zeolite powder and conductive organic material.
상기 하부 기판은 종이 또는 유기물로 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.The method of claim 10,
The lower substrate is a dye-sensitized solar cell, characterized in that consisting of paper or organic material.
상기 하부 전극층은 도전성 유기물 또는 도전성 유기물과 도전성 무기물의 혼합물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.The method according to claim 10 or 11,
The lower electrode layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that it comprises a conductive organic material or a mixture of a conductive organic material and a conductive inorganic material.
상기 촉매전극층은 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.The method of claim 10,
The catalyst electrode layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that further comprises a metal nanoparticles or carbon nanoparticles.
상기 상부 구조체는 상부 기판과,
상기 상부 기판상에 형성되는 상부 전극층 및,
상기 상부 전극층의 상측에 형성됨과 더불어 제올라이트를 포함하는 재질로 구성되는 다공질층을 구비하여 구성되고,
상기 다공질층에는 염료가 흡착되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.The method of claim 1,
The upper structure and the upper substrate,
An upper electrode layer formed on the upper substrate,
It is formed on top of the upper electrode layer and comprises a porous layer made of a material containing zeolite,
Dye-sensitized solar cell, characterized in that the dye is adsorbed on the porous layer.
상기 다공질층은 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.15. The method of claim 14,
The porous layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that further comprises a metal nanoparticles or carbon nanoparticles.
하부 구조체 및,
상기 상부 구조체와 하부 구조체의 사이에 형성되는 전해질층을 구비하여 구성되고,
상기 하부 구조체는 하부 기판과,
상기 하부 기판상에 형성되는 하부 전극층 및,
상기 하부 전극층의 상측에 형성됨과 더불어 제올라이트가 흡착되는 제올라이트 흡착층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.Superstructure,
Substructure,
Comprising an electrolyte layer formed between the upper structure and the lower structure,
The lower structure and the lower substrate,
A lower electrode layer formed on the lower substrate,
A dye-sensitized solar cell, which is formed on the lower electrode layer and comprises a zeolite adsorption layer to which zeolite is adsorbed.
상기 하부 기판은 종이 또는 유기물로 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.17. The method of claim 16,
The lower substrate is a dye-sensitized solar cell, characterized in that consisting of paper or organic material.
상기 하부 전극층은 도전성 유기물 또는 도전성 유기물과 도전성 무기물의 혼합물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.18. The method according to claim 16 or 17,
The lower electrode layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that it comprises a conductive organic material or a mixture of a conductive organic material and a conductive inorganic material.
상기 제올라이트 흡착층은 종이 또는 직물로 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.17. The method of claim 16,
The zeolite adsorption layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that consisting of paper or fabric.
상기 제올라이트 흡착층은 하부 전극층과 전기적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.17. The method of claim 16,
The zeolite adsorption layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that electrically coupled with the lower electrode layer.
상기 제올라이트 흡착층에 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자가 추가로 흡착되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.17. The method of claim 16,
Dye-sensitized solar cell, characterized in that the metal nanoparticles or carbon nanoparticles are further adsorbed to the zeolite adsorption layer.
상기 상부 구조체는 상부 기판과,
상기 상부 기판상에 형성되는 상부 전극층 및,
상기 상부 전극층의 상측에 형성됨과 더불어 제올라이트를 포함하는 재질로 구성되는 다공질층을 구비하여 구성되고,
상기 다공질층에는 염료가 흡착되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.17. The method of claim 16,
The upper structure and the upper substrate,
An upper electrode layer formed on the upper substrate,
It is formed on top of the upper electrode layer and comprises a porous layer made of a material containing zeolite,
Dye-sensitized solar cell, characterized in that the dye is adsorbed on the porous layer.
상기 다공질층은 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.The method of claim 22,
The porous layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that further comprises a metal nanoparticles or carbon nanoparticles.
상기 상부 기판이 유기물로 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.The method of claim 22,
Dye-sensitized solar cell, characterized in that the upper substrate is composed of an organic material.
상기 상부 전극층은 도전성 유기물로 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.The method of claim 22,
The upper electrode layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that consisting of a conductive organic material.
상기 상부 전극층은 도전성 유기물과 도전성 무기물의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.The method of claim 22,
The upper electrode layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that consisting of a mixture of a conductive organic material and a conductive inorganic material.
하부 구조체 및,
상기 상부 구조체와 하부 구조체의 사이에 형성되는 전해질층을 구비하여 구성되고,
상기 하부 구조체는 하부 기판과,
상기 하부 기판의 하측에 형성되는 하부 전극층을 구비하여 구성되며,
상기 하부 기판에 제올라이트가 흡착되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.Superstructure,
Substructure,
Comprising an electrolyte layer formed between the upper structure and the lower structure,
The lower structure and the lower substrate,
It is configured to include a lower electrode layer formed on the lower side of the lower substrate,
Dye-sensitized solar cell, characterized in that the zeolite is adsorbed on the lower substrate.
상기 하부 기판은 종이 또는 직물로 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.28. The method of claim 27,
The lower substrate is a dye-sensitized solar cell, characterized in that consisting of paper or fabric.
상기 하부 전극층은 도전성 유기물 또는 도전성 유기물과 도전성 무기물의 혼합물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.29. The method of claim 27 or 28,
The lower electrode layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that it comprises a conductive organic material or a mixture of a conductive organic material and a conductive inorganic material.
상기 하부 기판에 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자가 추가로 흡착되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.28. The method of claim 27,
Dye-sensitized solar cell, characterized in that the metal nanoparticles or carbon nanoparticles are further adsorbed on the lower substrate.
상기 상부 구조체는 상부 기판과,
상기 상부 기판상에 형성되는 상부 전극층 및,
상기 상부 전극층의 상측에 형성됨과 더불어 제올라이트를 포함하는 재질로 구성되는 다공질층을 구비하여 구성되고,
상기 다공질층에는 염료가 흡착되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.28. The method of claim 27,
The upper structure and the upper substrate,
An upper electrode layer formed on the upper substrate,
It is formed on top of the upper electrode layer and comprises a porous layer made of a material containing zeolite,
Dye-sensitized solar cell, characterized in that the dye is adsorbed on the porous layer.
상기 다공질층은 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.32. The method of claim 31,
The porous layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that further comprises a metal nanoparticles or carbon nanoparticles.
상기 상부 기판이 유기물로 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.32. The method of claim 31,
Dye-sensitized solar cell, characterized in that the upper substrate is composed of an organic material.
상기 상부 전극층은 도전성 유기물 또는 도전성 유기물과 도전성 무기물의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지.32. The method of claim 31,
The upper electrode layer is a dye-sensitized solar cell, characterized in that consisting of a conductive organic material or a mixture of a conductive organic material and a conductive inorganic material.
상부 구조체를 형성하는 단계 및,
상기 하부 구조체와 상부 구조체를 결합함과 더불어 그 사이 공극에 전해질을 주입하여 전해질층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되고,
상기 하부 구조체 형성단계는
하부 기판을 준비하는 단계와,
상기 하부 기판상에 하부 전극층을 형성하는 단계 및,
제올라이트를 포함하는 재질을 이용하여 상기 하부 전극층상에 촉매금속층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.Forming a substructure,
Forming a superstructure,
Combining the lower structure and the upper structure and injecting an electrolyte into the gap therebetween to form an electrolyte layer,
The lower structure forming step
Preparing a lower substrate;
Forming a lower electrode layer on the lower substrate;
A method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, comprising forming a catalyst metal layer on the lower electrode layer using a material including zeolite.
상기 하부 기판이 종이인 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.36. The method of claim 35,
The method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, characterized in that the lower substrate is paper.
상기 하부 전극층이 도전성 무기물로 구성되고,
상기 하부 전극층의 형성은 진공증착법을 통해 실행되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.37. The method of claim 36,
The lower electrode layer is made of a conductive inorganic material,
Formation of the lower electrode layer is a method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, characterized in that carried out through a vacuum deposition method.
상기 하부 전극층의 형성 전에 하부 기판을 진공 또는 비활성 가스 분위기내에서 건조시키는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.39. The method of claim 37,
The method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, characterized in that the lower substrate is dried in a vacuum or inert gas atmosphere before the lower electrode layer is formed.
상기 하부 전극층이 도전성 유기물로 구성되고,
상기 하부 전극층의 형성은 잉크젯법 또는 스크린 인쇄법을 통해 실행되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.37. The method of claim 36,
The lower electrode layer is composed of a conductive organic material,
Forming the lower electrode layer is a method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, characterized in that carried out through an inkjet method or a screen printing method.
상기 하부 전극층 형성단계는 도전성 유기물과 도전성 무기물을 혼합하여 도전성 유기물의 혼합물을 형성하는 단계와,
상기 도전성 유기물의 혼합물을 잉크젯법 또는 스크린 인쇄법을 통해 하부 기판상에 도포하여 하부 전극층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.37. The method of claim 36,
The forming of the lower electrode layer may include mixing a conductive organic material and a conductive inorganic material to form a mixture of the conductive organic material;
The method of manufacturing a dye-sensitized solar cell comprising the step of forming a lower electrode layer by applying a mixture of the conductive organic material on the lower substrate through an inkjet method or a screen printing method.
상부 구조체를 형성하는 단계 및,
상기 하부 구조체와 상부 구조체를 결합함과 더불어 그 사이 공극에 전해질을 주입하여 전해질층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되고,
상기 하부 구조체 형성단계는
하부 기판을 준비하는 단계와,
상기 하부 기판상에 하부 전극층을 형성하는 단계,
제올라이트 분말과 도전성 풀을 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계 및,
상기 혼합물을 하부 전극층상에 도포하여 촉매금속층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.Forming a substructure,
Forming a superstructure,
Combining the lower structure and the upper structure and injecting an electrolyte into the gap therebetween to form an electrolyte layer,
The lower structure forming step
Preparing a lower substrate;
Forming a lower electrode layer on the lower substrate;
Mixing the zeolite powder with the conductive paste to form a mixture, and
The method of manufacturing a dye-sensitized solar cell comprising the step of applying the mixture on the lower electrode layer to form a catalyst metal layer.
상기 혼합물에 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자를 혼합하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.42. The method of claim 41,
Method for producing a dye-sensitized solar cell, characterized in that further comprising the step of mixing the metal nanoparticles or carbon nanoparticles in the mixture.
상부 구조체를 형성하는 단계 및,
상기 하부 구조체와 상부 구조체를 결합함과 더불어 그 사이 공극에 전해질을 주입하여 전해질층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되고,
상기 하부 구조체 형성단계는
하부 기판을 준비하는 단계와,
상기 하부 기판상에 하부 전극층을 형성하는 단계,
제올라이트를 흡착시키기 위한 제올라이트를 준비하는 단계,
상기 제올라이트 흡착층을 하부 전극층상에 전기적으로 부착하는 단계 및,
상기 제올라이트 흡착층에 제올라이트를 흡착시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.Forming a substructure,
Forming a superstructure,
Combining the lower structure and the upper structure and injecting an electrolyte into the gap therebetween to form an electrolyte layer,
The lower structure forming step
Preparing a lower substrate;
Forming a lower electrode layer on the lower substrate;
Preparing a zeolite to adsorb the zeolite,
Electrically attaching the zeolite adsorption layer onto a lower electrode layer;
Method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, characterized in that comprising a step of adsorbing the zeolite to the zeolite adsorption layer.
상기 제올라이트에 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자를 혼합하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.44. The method of claim 43,
Method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, characterized in that further comprising the step of mixing the metal nanoparticles or carbon nanoparticles in the zeolite.
상기 제올라이트 흡착층이 종이 또는 직물인 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.44. The method of claim 43,
The zeolite adsorption layer is a manufacturing method of the dye-sensitized solar cell, characterized in that the paper or fabric.
상부 구조체를 형성하는 단계 및,
상기 하부 구조체와 상부 구조체를 결합함과 더불어 그 사이 공극에 전해질을 주입하여 전해질층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되고,
상기 하부 구조체 형성단계는
하부 기판을 준비하는 단계와,
상기 하부 기판의 하측에 하부 전극층을 형성하는 단계 및,
상기 하부 기판에 제올라이트를 흡착시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.Forming a substructure,
Forming a superstructure,
Combining the lower structure and the upper structure and injecting an electrolyte into the gap therebetween to form an electrolyte layer,
The lower structure forming step
Preparing a lower substrate;
Forming a lower electrode layer on the lower substrate;
Method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, characterized in that comprising a step of adsorbing zeolite on the lower substrate.
상기 제올라이트에 금속 나노입자 또는 탄소 나노입자를 혼합하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.47. The method of claim 46,
Method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, characterized in that further comprising the step of mixing the metal nanoparticles or carbon nanoparticles in the zeolite.
상기 하부 기판이 종이 또는 직물인 것을 특징으로 하는 염료감응형 태양전지의 제조방법.47. The method of claim 46,
The method of manufacturing a dye-sensitized solar cell, characterized in that the lower substrate is paper or fabric.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110048351A KR20120130433A (en) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | Dye sensitized solar cell and method of the manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110048351A KR20120130433A (en) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | Dye sensitized solar cell and method of the manufacturing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120130433A true KR20120130433A (en) | 2012-12-03 |
Family
ID=47514501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110048351A KR20120130433A (en) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | Dye sensitized solar cell and method of the manufacturing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20120130433A (en) |
-
2011
- 2011-05-23 KR KR1020110048351A patent/KR20120130433A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20080202583A1 (en) | Dye-sensitized solar cell and method of manufacturing same | |
KR101303450B1 (en) | Dye-Sensitized Solar Cells And Manufacturing Method For Thereof | |
US20080115829A1 (en) | Dye-sensitized solar cell | |
KR20100069630A (en) | Pigment sensitizing photoelectric conversion element, and its manufacturing method | |
JP2011129526A (en) | Dye-sensitized solar cell module and method of manufacturing the same | |
KR20120136578A (en) | Dye-sensitized solar cells and manufacturing method for thereof | |
CN103168367A (en) | Dye-sensitized solar cell module having light scattering layer and method for manufacturing same | |
KR100658730B1 (en) | Solar cell | |
JP2009065216A (en) | Photoelectric conversion element | |
KR20110026818A (en) | Dye-sensitized solar cells and manufacturing method for thereof | |
KR101712212B1 (en) | Dye sensitized solar cell and method of the manufacturing of the same | |
KR101788325B1 (en) | Solar cell with ion separator and method of the manufacturing of the same | |
KR20120130433A (en) | Dye sensitized solar cell and method of the manufacturing the same | |
KR101763433B1 (en) | Dye sensitized solar cell and method of the manufacturing of the same | |
KR101409067B1 (en) | Dye sensitized solar cell and its manufacturing method | |
KR101623585B1 (en) | Dye-Sensitized Solar Cells And Manufacturing Method For Thereof | |
KR101408888B1 (en) | Dye-sensitized solar cell and preparing method thereof | |
KR101744984B1 (en) | Dye sensitized solar cell and method of the manufacturing the same | |
CN102105997A (en) | Method for manufacturing dye-sensitized solar cell | |
KR101976376B1 (en) | Dye sensitized solar cell using the tourmaline and method of the manufacturing of the same | |
KR20120130435A (en) | Dye sensitized solar cell and method of the manufacturing the same, and electrolyte | |
KR101718548B1 (en) | Dye sensitized solar cell and method of the manufacturing of the same | |
KR101731651B1 (en) | Dye sensitized solar cell and method of the manufacturing the same | |
KR101152562B1 (en) | Method for fabricating dye-sensitized solar cell | |
JP5217337B2 (en) | Laminate for oxide semiconductor electrode, oxide semiconductor electrode, dye-sensitized solar cell, method for producing laminate for oxide semiconductor electrode, and method for producing oxide semiconductor electrode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |