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다중 적층 염료감응 태양전지 및 제조방법

  • 기술번호 : KST2014049412
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 단일 전지 내에서 다중 염료 적층 구조를 가지는 염료감응 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 투명전도성 기판 위에 서로 다른 파장을 갖는 적어도 2종 이상의 염료층을 포함하는 광전극, 상기 광전극에 대향 배치되며 투명전도성 기판 위에 형성된 백금층을 포함하는 상대전극, 및 상기 광전극과 상대전극 사이를 충진하는 전해질을 포함하는 염료감응 태양전지 및 그 제조방법을 제공한다.본 발명의 염료감응 태양전지는 여러 전지를 연결하지 않고 단일 전지 내에 각각 다른 광흡수파장을 가지는 염료들을 다층으로 적층 형성함으로써 태양광을 광범위하게 흡수할 수 있는 장점이 있다. 또한 각 염료에 맞는 나노산화물을 적용할 수 있어, 높은 에너지 변환 효율을 갖는 염료감응태양전지의 구현이 가능하다.
Int. CL H01L 31/04 (2014.01)
CPC H01G 9/2072(2013.01) H01G 9/2072(2013.01) H01G 9/2072(2013.01)
출원번호/일자 1020100080281 (2010.08.19)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자 10-1139923-0000 (2012.04.18)
공개번호/일자 10-2012-0017590 (2012.02.29) 문서열기
공고번호/일자 (20120430) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.08.19)
심사청구항수 25

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김경곤 대한민국 서울특별시 성북구
2 고민재 대한민국 서울특별시 성북구
3 이도권 대한민국 서울특별시 성북구
4 박세웅 대한민국 서울특별시 구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 유미특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 서림빌딩 **층 (역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2010.08.19 수리 (Accepted) 1-1-2010-0534520-93
2 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2011.07.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0398818-16
3 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2011.09.16 수리 (Accepted) 1-1-2011-0721871-79
4 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2011.09.16 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0721873-60
5 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2012.02.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0121411-65
6 [명세서등 보정]보정서(재심사)
Amendment to Description, etc(Reexamination)		 2012.03.28 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2012-0248679-25
7 등록결정서
Decision to Grant Registration		 2012.03.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0187945-58
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.02.19 수리 (Accepted) 4-1-2014-5022002-69
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
블록킹층이 형성된 투명 전도성 기판의 일면에 금속산화물 나노입자층을 형성하고, 상기 금속산화물 나노입자층 위에 광산란층을 형성한 후 사염화티타늄(TiCl4) 처리를 진행하는 단계;상기 투명 전도성 기판에 형성된 금속산화물 나노입자층에 1차 염료를 흡착시키는 단계;20cp 내지 1500cp의 점도를 가지는 점성이 있는 염기성 탈착액을 이용하여, 상기 1차 염료가 흡착된 금속산화물 나노입자층 중에서, 상부쪽으로 위치하는 부분의 1차 염료만을 탈착시키는 단계;상기 1차 염료만 탈착된 부위에 상기 1차 염료와 파장이 다른 2차 염료를 흡착시켜, 서로 다른 파장을 갖는 적층 구조의 염료층을 가지는 금속산화물 나노입자층과 그 위에 형성된 광산란층을 갖는 광전극을 제조하는 단계;투명 전도성 기판의 일면에 백금층을 형성하여 상대전극을 제조하는 단계; 및상기 광전극과 상대전극을 대향 배치하고 전해질을 충진하는 단계를 포함하며,상기 TiCl4 처리 방법은 금속산화물 나노입자층과 광산란층이 형성된 기판을 20℃ 내지는 80℃에서 0
2 2
제 1항에 있어서, 상기 TiCl4 처리 방법은 금속산화물 나노입자층과 광산란층이 형성된 기판을 50℃ 내지 80℃에서 0
3 3
제 1항에 있어서, 상기 점성 고분자는 폴리프로필렌 글리콜, 폴리우레탄, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리에틸렌글리콜, 키토산, 키틴, 폴리아크릴아마이드, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 폴리하이드록시에틸메타크릴산, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 군에서 1종 이상 선택된 것인, 염료감응 태양전지의 제조방법
4 4
제 1항에 있어서, 상기 1차 염료가 흡착된 금속산화물 나노입자층 중에서, 상부쪽으로 위치하는 부분은 1차 염료가 흡착된 금속산화물 나노입자층의 전체 두께 중 10 내지 90% 부분에 해당하는 것인, 염료감응 태양전지의 제조방법
5 5
제 1항에 있어서, 상기 방법은 상기 광전극을 제조하는 단계에서, 금속산화물 나노입자층이 서로 다른 파장을 갖는 2 이상의 적층 구조의 염료층을 가지도록,상기 2차 염료를 흡착한 후, 점성이 있는 염기성 탈착액을 이용하여 2차 염료가 흡착된 금속산화물 나노입자층에서, 상부쪽으로 위치하는 부분의 2차 염료만을 탈착하고,상기 광전극 제조시 사용된 1차 및 2차 염료와 파장이 다른 3차 염료를 상기 2차 염료의 탈착 부위에 흡착하여 염료층을 더 형성하는 단계를, 1회 이상 반복 수행하는 것을 추가로 포함하는, 염료감응 태양전지의 제조방법
6 6
제 1항에 있어서, 상기 염료를 흡착하기 이전의 금속산화물 나노입자층은 평균입경이 1nm 내지 80nm인 금속산화물 나노입자, 바인더 수지 및 용매를 포함하는 금속산화물 나노입자 페이스트를 상기 블록킹층 위에 도포하고 열처리하여 형성하는, 염료감응 태양전지의 제조방법
7 7
제 1항에 있어서, 상기 광산란층은 평균입경이 100nm 내지 2000nm인 금속산화물 나노입자를 포함하는 금속산화물 나노입자 페이스트, 바인더 수지 및 용매를 상기 금속산화물 나노입자층 위에 도포하고 열처리하여 형성하는, 염료감응 태양전지의 제조방법
8 8
제 1항에 있어서, 상기 블록킹층은 투명 전도성 기판의 일면에 금속 산화물 전구체 또는 금속산화물 나노입자 용액을 스핀 코팅하여 형성되는 것인 염료감응 태양전지의 제조방법
9 9
제 7항에 있어서, 상기 열처리는 400 내지 550 ℃에서 10 내지 120분 동안 수행하는 것인 염료감응 태양전지의 제조방법
10 10
블록킹층이 형성된 투명 전도성 기판의 일면에 서로 같거나 다른 종류의 2층 이상의 적층구조의 금속산화물 나노입자층을 형성하고, 상기 금속산화물 나노입자층 위에 광산란층을 형성한 후 사염화티타늄(TiCl4) 처리를 진행하는 단계;상기 투명 전도성 기판에 형성된 2층 이상의 금속산화물 나노입자층에 1차 염료를 흡착시키는 단계;20cp 내지 1500cp의 점도를 가지는 점성이 있는 염기성 탈착액을 이용하여, 상기 1차 염료가 흡착된 2층 이상의 금속산화물 나노입자층 중에서, 상부쪽으로 위치하는 부분의 적어도 1층 이상의 금속산화물 나노입자층의 1차 염료만을 탈착시키는 단계;상기 1차 염료만 탈착된 부위에 상기 1차 염료와 파장이 다른 2차 염료를 흡착시켜, 서로 다른 파장을 갖는 적층 구조의 염료층을 가지는 2층 이상의 금속산화물 나노입자층과 그 위에 형성된 광산란층을 갖는 광전극을 제조하는 단계;투명 전도성 기판의 일면에 백금층을 형성하여 상대전극을 제조하는 단계; 및상기 광전극과 상대전극을 대향 배치하고 전해질을 충진하는 단계를 포함하며,상기 TiCl4 처리 방법은 금속산화물 나노입자층과 광산란층이 형성된 기판을 20℃ 내지는 80℃에서 0
11 11
제 10항에 있어서, 상기 TiCl4 처리 방법은 금속산화물 나노입자층과 광산란층이 형성된 기판을 50℃ 내지 80℃에서 0
12 12
제 10항에 있어서, 상기 점성 고분자는 폴리프로필렌 글리콜, 폴리우레탄, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리에틸렌글리콜, 키토산, 키틴, 폴리아크릴아마이드, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 폴리하이드록시에틸메타크릴산, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 군에서 1종 이상 선택된, 염료감응 태양전지의 제조방법
13 13
제 10항에 있어서, 상기 방법은 상기 광전극을 제조하는 단계에서, 금속산화물 나노입자층이 서로 다른 파장을 갖는 2이상의 적층 구조의 염료층을 가지도록,상기 2차 염료를 흡착한 후, 점성이 있는 염기성 탈착액을 이용하여 2차 염료가 흡착된 금속산화물 나노입자층에서, 상부쪽으로 위치하는 부분의 적어도 1층 이상의 금속산화물 나노입자층의 2차 염료만을 탈착하고,상기 광전극 제조시 사용된 1차 및 2차 염료와 파장이 다른 3차 염료를 상기 2차 염료의 탈착 부위에 흡착하여 염료층을 더 형성하는 단계를 1회 이상 반복 수행하는 것을 추가로 포함하는, 염료감응 태양전지의 제조방법
14 14
제 10항에 있어서, 상기 염료를 흡착하기 이전의 2층 이상의 적층구조의 금속산화물 나노입자층은,서로 같거나 다른 종류의 금속산화물 나노입자를 포함하는 제1 및 제2의 금속산화물 나노입자 페이스트를 이용하여 투명 전도성 기판 위에 형성된 블록킹층 위에 순차적으로 도포하고 열처리하여 이중 적층 구조의 금속산화물 나노입자층을 형성하거나, 또는상기 제1 및 제2의 금속산화물 나노입자 페이스트와 같거나 다른 1종 이상의 금속 산화물 나노입자 페이스트를 이용하여 상기 이중 적층 구조의 금속산화물 나노입자층 위에 도포하고 열처리하는 과정을 1회 이상 반복 수행하여 형성되는, 염료감응 태양전지의 제조방법
15 15
제 10항에 있어서, 상기 광산란층은 평균입경이 100nm 내지 2000nm인 금속산화물 나노입자를 포함하는 금속산화물 나노입자 페이스트, 바인더 수지 및 용매를 상기 금속산화물 나노입자층 위에 도포하고 열처리하여 형성하는, 염료감응 태양전지의 제조방법
16 16
제 10항에 있어서, 상기 블록킹층은 투명 전도성 기판의 일면에 금속 산화물 전구체 또는 금속산화물 나노입자 용액을 스핀 코팅하여 형성하는 염료감응 태양전지의 제조방법
17 17
제 15항에 있어서, 상기 열처리는 400 내지 550 ℃에서 10 내지 120분 동안 수행하는 것인 염료감응 태양전지의 제조방법
18 18
제1항 또는 제10항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되고,투명 전도성 기판 위에 형성되며, 염료가 흡착된 금속산화물 나노입자층 및 광산란층을 포함하는 광전극,상기 광전극에 대향 배치되며, 투명 전도성 기판 위에 형성된 백금층을 포함하는 상대전극, 및상기 광전극과 상대전극 사이를 충진하는 전해질을 포함하며,상기 염료가 흡착된 금속산화물 나노입자층은, 서로 다른 파장을 갖는 2이상의 염료가 각각 흡착된 2이상의 적층 구조의 염료층을 포함하는, 다중 적층 염료를 갖는 염료감응 태양전지
19 19
제 18항에 있어서, 상기 염료가 흡착된 금속산화물 나노입자층은,한 층으로 형성된 금속산화물 나노입자층에서 서로 다른 파장을 갖는 2 이상의 염료가 적층구조로 흡착되어 있거나, 또는2층 이상으로 형성된 금속산화물 나노입자층에서 서로 다른 파장을 갖는 2 이상의 염료가 각층에 별도로 흡착되어 2층 이상의 염료층을 가지는 것인, 염료감응 태양전지
20 20
제 18항에 있어서, 상기 염료가 흡착된 금속산화물 나노입자층은 금속 착화합물, 무기 염료 및 유기 염료로 이루어진 군에서 선택되는 염료를 포함하는, 염료감응 태양전지
21 21
제 20항에 있어서, 상기 염료가 흡착된 금속산화물 나노입자층은금속 착화합물, 무기 염료 및 유기 염료로 이루어진 군에서 선택되는 염료와, 파장이 같거나 다른 염료를 더 포함하는, 염료감응 태양전지
22 22
제 18항에 있어서, 상기 염료가 흡착된 금속산화물의 나노입자층에서 금속산화물 나노입자는 평균입경이 1nm 내지 80nm이며, 타이타늄(Ti)산화물, 지르코늄(Zr)산화물, 스트론튬(Sr)산화물, 징크(Zn)산화물, 인듐(In)산화물, 란타넘(La)산화물, 바나듐(V)산화물, 몰리브데넘(Mo)산화물, 텅스텐(W)산화물, 틴(Sn)산화물, 나이오븀(Nb)산화물, 마그네슘(Mg)산화물, 알루미늄(Al)산화물, 이트늄(Y)산화물, 스칸듐(Sc)산화물, 사마륨(Sm)산화물, 갈륨(Ga)산화물, 및 스트론튬타이타늄(SrTi)산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 서로 같거나 다른 종류의 1종 이상의 금속 산화물을 포함하는, 염료감응 태양전지
23 23
제 18항에 있어서, 상기 광산란층은 평균입경이 100nm 내지 2000nm이며, 타이타늄(Ti)산화물, 지르코늄(Zr)산화물, 스트론튬(Sr)산화물, 징크(Zn)산화물, 인듐(In)산화물, 란타넘(La)산화물, 바나듐(V)산화물, 몰리브데넘(Mo)산화물, 텅스텐(W)산화물, 틴(Sn)산화물, 나이오븀(Nb)산화물, 마그네슘(Mg)산화물, 알루미늄(Al)산화물, 이트늄(Y)산화물, 스칸듐(Sc)산화물, 사마륨(Sm)산화물, 갈륨(Ga)산화물, 및 스트론튬타이타늄(SrTi)산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속산화물을 포함하는, 염료감응 태양전지
24 24
제 18항에 있어서,상기 염료가 흡착된 금속산화물 나노입자층의 두께는 2μm 내지 50μm 인, 염료감응 태양전지
25 25
제 18항에 있어서, 상기 광산란층의 두께는 2μm 내지 10μm 인, 염료감응 태양전지
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.