요약 | 본 발명은 광전극의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 광전극을 포함하는 태양전지에 관한 것으로, 다공성 금속산화물 박막층에 염료를 흡착시키는 염료흡착단계, 용매에 용해된 전도성 고분자 단량체를 상기 염료가 흡착된 다공성 금속산화물 박막층에 침투시키는 단량체침투단계, 그리고 고체상 열중합으로 상기 전도성 고분자를 합성하는 고분자합성단계를 포함하는 광전극의 제조방법을 제공한다. 상기 제조방법은 간편하고 다양한 전도성 고분자나 염료에 적용이 가능하면서도 효율이 우수한 광전극 및 이를 포함하는 태양전지를 제공할 수 있다. |
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Int. CL | H01L 31/04 (2014.01) H01L 31/0224 (2014.01) |
CPC | |
출원번호/일자 | 1020100104224 (2010.10.25) |
출원인 | 연세대학교 산학협력단 |
등록번호/일자 | 10-1073118-0000 (2011.10.06) |
공개번호/일자 | |
공고번호/일자 | (20111012) 문서열기 |
국제출원번호/일자 | |
국제공개번호/일자 | |
우선권정보 | |
법적상태 | 소멸 |
심사진행상태 | 수리 |
심판사항 | |
구분 | 신규 |
원출원번호/일자 | |
관련 출원번호 | |
심사청구여부/일자 | Y (2010.10.25) |
심사청구항수 | 11 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
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1 | 연세대학교 산학협력단 | 대한민국 | 서울특별시 서대문구 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 김은경 | 대한민국 | 서울특별시 용산구 |
2 | 김종학 | 대한민국 | 서울특별시 도봉구 |
3 | 김정훈 | 대한민국 | 서울특별시 금천구 |
4 | 고종관 | 대한민국 | 서울특별시 강서구 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 특허법인 천지 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 논현로**길 **, *층(역삼동, 신한빌딩) |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 연세대학교 산학협력단 | 대한민국 | 서울특별시 서대문구 |
번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
---|---|---|---|---|
1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2010.10.25 | 수리 (Accepted) | 1-1-2010-0690156-91 |
2 | 보정요구서 Request for Amendment |
2010.11.09 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2010-0100358-73 |
3 | [출원서등 보정]보정서 [Amendment to Patent Application, etc.] Amendment |
2010.11.12 | 수리 (Accepted) | 1-1-2010-0739028-37 |
4 | 등록결정서 Decision to grant |
2011.09.26 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2011-0548393-33 |
5 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2011.12.15 | 수리 (Accepted) | 4-1-2011-5252006-10 |
6 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2013.04.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2013-5062749-37 |
7 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2013.06.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2013-5088566-87 |
8 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2014.09.25 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5114224-78 |
번호 | 청구항 |
---|---|
1 |
1 다공성 금속산화물 박막층에 염료를 흡착시키는 염료흡착단계,용매에 용해된 전도성 고분자 단량체를 상기 염료가 흡착된 다공성 금속산화물 박막층에 침투시키는 단량체침투단계, 그리고고체상 열중합으로 상기 전도성 고분자 단량체를 고분자로 합성하는 고분자합성단계를 포함하는 광전극의 제조방법 |
2 |
2 제1항에 있어서,상기 단량체침투단계와 상기 고분자합성단계의 사이에 상기 전도성 고분자 단량체를 용해한 용매를 증발시키는 용매증발단계를 더 포함하는 전극의 제조방법 |
3 |
3 제1항에 있어서,상기 고분자합성단계는 20℃ 내지 200℃에서 이루어지는 것인 광전극의 제조방법 |
4 |
4 제1항에 있어서,상기 전도성 고분자 단량체는 하기 화학식1, 화학식2, 화학식3, 화학식4 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인 광전극의 제조방법 |
5 |
5 제1항에 있어서,상기 단량체침투단계에서 상기 전도성 고분자 단량체의 용매는 디클로로메탄(MC), 클로로포름, 아세토니트릴, 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트, 디메틸비닐렌 카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트, 메틸에틸 카보네이트(MEC), 메틸프로필 카보네이트, 메틸부틸 카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트, 디부틸 카보네이트, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 프로판올, 아이소프로필알콜, 헥산올, 헵탄올, 옥탄올, 헵타올, 데카올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 피나콜, 프로피온산메틸, 피발린산메틸, 피발린산부틸, 피발린산헥실, 피발린산옥틸, 옥살산디메틸, 옥살산에틸메틸, 옥살산디에틸, 테트라하이드로퓨란, 2-메틸테트라하이드로퓨란, 1,4-디옥세인, 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디에톡시에탄, 1,2-디부톡시에탄, 디메틸포름아마이드, 인산트리메틸, 인산트리부틸, 인산트리옥틸, 디비닐 술폰, γ-부티로락톤, δ-발레로락톤, α-안겔리카락톤, 아디포니트릴, 1,4-프로판 술톤, 1,4-부탄디올 디메탄 술포네이트, 프로필렌 술파이트, 글리콜 술페이트, 프로필렌 술페이트, 디프로파길 술파이트, 메틸 프로파길 술파이트, 에틸 프로파길 술파이트, 프로필렌 술파이트, 글리콜 술페이트, 프로필렌 술페이트, 톨루엔, 헥산, 자일렌, 아세톤 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 광전극의 제조방법 |
6 |
6 제1항에 있어서,상기 전도성 고분자 단량체는 상기 단량체침투단계에서 상기 전도성 고분자 단량체의 용매 100 중량부에 대하여 0 |
7 |
7 제1항에 있어서,상기 고분자합성단계 이후에 비휘발성 이온성 액체 및 이온염 전해질을 포함하는 첨가제를 주입하는 첨가제주입단계를 더 포함하는 광전극의 제조방법 |
8 |
8 제7항에 있어서,상기 비휘발성 이온성 액체는 1-메틸-3-프로필이미다졸리움 요오드, 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 디시아나미드, 1-부틸-3-메틸-이미다졸리움 크로라이드, 1-부틸-3-메틸-이미다졸리움 테트라플로오로보레이트, 1-부틸-3-메틸-이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트, 1-부틸-3-메틸-이미다졸리움 비스(트리플루오로메테인술포닐)이미드, 1-부틸-3-메틸-이미다졸리움 트리플루오로메테인술포네이트, 1-부틸-3-메틸-이미다졸리움 트리플루오로아세테이트, 1-부틸-3-메틸-이미다졸리움 디시아나미드, 1-부틸-3-메틸-이미다졸리움 티오시아네이트, 1-부틸-3-메틸-이미다졸리움 염, 1-부틸-3-메틸-이미다졸리움 테트라클로로페레이트, 4-터트-부틸피리딘, 사카린 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인 광전극의 제조방법 |
9 |
9 제7항에 있어서,암모늄염, 나트륨염, 리튬염 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인 광전극의 제조방법 |
10 |
10 제7항에 있어서,상기 첨가제는 4-터트-부틸피리딘을 더 포함한 것인 광전극의 제조방법 |
11 |
11 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따라 제조된 광전극을 포함하는 태양전지 |
지정국 정보가 없습니다 |
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순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
---|---|---|---|---|
1 | WO2012057472 | WO | 세계지적재산권기구(WIPO) | FAMILY |
2 | WO2012057472 | WO | 세계지적재산권기구(WIPO) | FAMILY |
순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
---|---|---|---|---|
1 | WO2012057472 | WO | 세계지적재산권기구(WIPO) | DOCDBFAMILY |
2 | WO2012057472 | WO | 세계지적재산권기구(WIPO) | DOCDBFAMILY |
순번 | 연구부처 | 주관기관 | 연구사업 | 연구과제 |
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1 | 교육과학기술부 | 연세대학교 산학협력단 | 선도연구센터 이공학분야 | 패턴 집적형 능동 폴리머 소재센터 |
공개전문 정보가 없습니다 |
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특허 등록번호 | 10-1073118-0000 |
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표시번호 | 사항 |
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1 |
출원 연월일 : 20101025 출원 번호 : 1020100104224 공고 연월일 : 20111012 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20110926 청구범위의 항수 : 11 유별 : H01L 31/042 발명의 명칭 : 광전극의 제조방법 및 이에 의하여 제조한 광전극을 포함하는 태양전지 존속기간(예정)만료일 : 20191007 |
순위번호 | 사항 |
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1 |
(권리자) 연세대학교 산학협력단 서울특별시 서대문구... |
제 1 - 3 년분 | 금 액 | 237,000 원 | 2011년 10월 07일 | 납입 |
제 4 년분 | 금 액 | 197,400 원 | 2014년 10월 07일 | 납입 |
제 5 년분 | 금 액 | 215,160 원 | 2016년 01월 05일 | 납입 |
제 6 년분 | 금 액 | 197,400 원 | 2016년 10월 05일 | 납입 |
제 7 년분 | 금 액 | 362,600 원 | 2017년 09월 27일 | 납입 |
제 8 년분 | 금 액 | 259,000 원 | 2018년 10월 05일 | 납입 |
번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
---|---|---|---|---|
1 | [특허출원]특허출원서 | 2010.10.25 | 수리 (Accepted) | 1-1-2010-0690156-91 |
2 | 보정요구서 | 2010.11.09 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2010-0100358-73 |
3 | [출원서등 보정]보정서 | 2010.11.12 | 수리 (Accepted) | 1-1-2010-0739028-37 |
4 | 등록결정서 | 2011.09.26 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2011-0548393-33 |
5 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2011.12.15 | 수리 (Accepted) | 4-1-2011-5252006-10 |
6 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2013.04.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2013-5062749-37 |
7 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2013.06.24 | 수리 (Accepted) | 4-1-2013-5088566-87 |
8 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2014.09.25 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5114224-78 |
기술번호 | KST2014067172 |
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자료제공기관 | 미래기술마당 |
기술공급기관 | 연세대학교 |
기술명 | [염료감응형 태양전지]광전극에 전도성 고분자 단량체 침투 후 고체상 열중합하는 기술 |
기술개요 |
본 발명은 광전극의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 광전극을 포함하는 태양전지에 관한 것으로, 다공성 금속산화물 박막층에 염료를 흡착시키는 염료흡착단계, 용매에 용해된 전도성 고분자 단량체를 상기 염료가 흡착된 다공성 금속산화물 박막층에 침투시키는 단량체침투단계, 그리고 고체상 열중합으로 상기 전도성 고분자를 합성하는 고분자합성단계를 포함하는 광전극의 제조방법을 제공한다. 상기 제조방법은 간편하고 다양한 전도성 고분자나 염료에 적용이 가능하면서도 효율이 우수한 광전극 및 이를 포함하는 태양전지를 제공할 수 있다. |
개발상태 | 연구실환경 테스트 |
기술의 우수성 |
1) 광전기중합법보다 염료와 전도성 고분자 단량체 선택을 다양하게 할 수 있으며, 습식공정보다 간소(세척공정이 필요 없음) 및 안정(염료 탈착, 공기노출 없음)하여 대량생산 가능
2) 기존 태양전지의 경우 0.8%에서 3.0%로 보고되어 졌으나1), 고분자를 중합 시킨 태양전지 A 의 경우 약 4.3%까지, 거기에 염을 추가한 태양전지 B의 경우는 약 5.4%의 효율상승 3) 유기용매에 녹을 수 있으면서 효과적으로 상기 박막의 기공 안에 침투가 가능한 단량체를 이용하여 정공전달물질을 열중합하여 고체상으로 형성하여서 모노머 침투 문제와 TiO2층의 두께 제한의 문제를 해결 4) 고상중합이 가능한 전도성 고분자 단량체를 유기용매에 녹인 후 염료가 흡착되어 있는 금속산화물 나노 입자 박막 속의 나노입자 사이사이의 공간에 투입하여 전도성 고분자 단량체를 효과적으로 침투시킨 후 열에 의해 간단히 전도성 고분자를 중합시켜서, 전도도가 높은 전도성 고분자를 정공전달 물질로 도입함으로 제조공정의 간소화 |
응용분야 | 태양전지 |
시장규모 및 동향 |
1) 시장의 범위 - 연평균 40%로 급속 성장하고 있는 태양광에너지 산업의 핵심인 태양전지는 에너지변환 효율과 가격이라는 두 가지 측면을 고려해야 함 - 항공우주산업과 같은 특수 목적에 사용되는 경우 태양전지는 가격 보다는 에너지 변화에 초점을 맞추어야 하나 대체 에너지원으로서 사용될 수 있는 태양전지는 제조단가를 고려해야만 함 - 사용 용도에 제한은 있지만 그런 의미에서 실리콘 태양전지보다 제조단가 매우 낮은 염료감응 태양전지의 시장전망은 매우 밝음 2) 시장의 특징 - 그린 에너지개발 정책에 부합 - 유사제품 간의 치열한 경쟁 - 무한한 시장과 뛰어난 가격 경쟁력 |
희망거래유형 | |
사업화적용실적 | |
도입시고려사항 |
과제고유번호 | 1345147904 |
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세부과제번호 | 2007-0056502 |
연구과제명 | 광기능성 및 전도성 폴리머소재의 3차원 패턴 공정 응용 |
성과구분 | 등록 |
부처명 | 교육과학기술부 |
연구관리전문기관명 | 한국연구재단 |
연구주관기관명 | 연세대학교 산학협력단 |
성과제출연도 | 2011 |
연구기간 | 200709~201602 |
기여율 | 1 |
연구개발단계명 | 기초연구 |
6T분류명 | NT(나노기술) |
과제고유번호 | 1345114936 |
---|---|
세부과제번호 | 2007-0056502 |
연구과제명 | 광기능성 및 전도성 폴리머소재의 3차원 패턴 공정 응용 |
성과구분 | 출원 |
부처명 | 교육과학기술부 |
연구관리전문기관명 | 한국연구재단 |
연구주관기관명 | 연세대학교 산학협력단 |
성과제출연도 | 2010 |
연구기간 | 200709~201602 |
기여율 | 0.5 |
연구개발단계명 | 기초연구 |
6T분류명 | NT(나노기술) |
과제고유번호 | 1345123500 |
---|---|
세부과제번호 | 2007-0056571 |
연구과제명 | 광전변환 폴리머 복합 나노구조 제어 |
성과구분 | 출원 |
부처명 | 교육과학기술부 |
연구관리전문기관명 | 한국연구재단 |
연구주관기관명 | 연세대학교 산학협력단 |
성과제출연도 | 2010 |
연구기간 | 200709~201602 |
기여율 | 0.5 |
연구개발단계명 | 기초연구 |
6T분류명 | ET(환경기술) |
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