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염료 감응 태양전지용 고효율 광전극의 제조방법
- 기술번호 : KST2015020879
- 담당센터 :
- 전화번호 :
| 요약 | 본 발명은 염료 감응 태양전지용 고효율 광전극의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염료 흡착 시 가스를 주입하는 단계를 포함하는 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 제조방법을 이용하면 염료를 매우 빠르게 흡착시켜 단시간에 광전극을 제조할 수 있고, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 광전극을 포함하는 염료 감응 태양전지는, 전도성 기판에 코팅된 전이금속 산화물 층 내부의 전자와 전해질 내 산화 이온종과의 재결합 빈도수가 낮아서 기존에 비해 상대적으로 전하 수집 확률이 높고, 그 결과 광전변환 효율을 증가시킬 수 있는 바, 빠른 시간 내에 효율이 우수한 태양 전지를 제조할 수 있는 효과가 있다. |
|---|---|
| Int. CL | H01L 31/0256 (2006.01) H01L 31/18 (2006.01) H01L 31/0224 (2006.01) |
| CPC | H01L 31/0224(2013.01) H01L 31/0224(2013.01) H01L 31/0224(2013.01) |
| 출원번호/일자 | 1020140160122 (2014.11.17) |
| 출원인 | 울산과학기술원 |
| 등록번호/일자 | 10-1629799-0000 (2016.06.07) |
| 공개번호/일자 | 10-2016-0059061 (2016.05.26) 문서열기 |
| 공고번호/일자 | (20160615) 문서열기 |
| 국제출원번호/일자 | |
| 국제공개번호/일자 | |
| 우선권정보 | |
| 법적상태 | 등록 |
| 심사진행상태 | 수리 |
| 심판사항 | |
| 구분 | 신규 |
| 원출원번호/일자 | |
| 관련 출원번호 | |
| 심사청구여부/일자 | Y (2014.11.17) |
| 심사청구항수 | 6 |
출원인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 울산과학기술원 | 대한민국 | 울산광역시 울주군 |
발명자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 권태혁 | 대한민국 | 울산광역시 울주군 |
대리인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 특허법인 프렌즈 | 대한민국 | 서울특별시 서초구 언남*길*(양재동, 프렌즈빌딩) |
최종권리자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 울산과학기술원 | 대한민국 | 울산광역시 울주군 |
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2014.11.17 | 수리 (Accepted) | 1-1-2014-1104972-69 |
| 2 | 선행기술조사의뢰서 Request for Prior Art Search |
2015.06.11 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 3 | 선행기술조사보고서 Report of Prior Art Search |
2015.08.07 | 수리 (Accepted) | 9-1-2015-0050509-18 |
| 4 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2015.09.10 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2015-0623743-52 |
| 5 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2015.11.06 | 수리 (Accepted) | 1-1-2015-1081242-19 |
| 6 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2015.11.06 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2015-1081262-11 |
| 7 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2015.12.31 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-5176347-51 |
| 8 | [출원인변경]권리관계변경신고서 [Change of Applicant] Report on Change of Proprietary Status |
2016.02.05 | 불수리 (Non-acceptance) | 1-1-2016-0129163-14 |
| 9 | 서류반려이유통지서 Notice of Reason for Return of Document |
2016.02.22 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2016-0027012-63 |
| 10 | 서류반려통지서 Notice for Return of Document |
2016.02.24 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2016-0028260-47 |
| 11 | [출원인변경]권리관계변경신고서 [Change of Applicant] Report on Change of Proprietary Status |
2016.02.25 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-0188137-54 |
| 12 | [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서 [Appointment of Agent] Report on Agent (Representative) |
2016.04.06 | 불수리 (Non-acceptance) | 1-1-2016-0333261-76 |
| 13 | 서류반려이유통지서 Notice of Reason for Return of Document |
2016.04.11 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2016-0053447-64 |
| 14 | 서류반려통지서 Notice for Return of Document |
2016.05.13 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2016-0072468-13 |
| 15 | 등록결정서 Decision to grant |
2016.05.24 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2016-0376220-03 |
| 16 | [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서 [Appointment of Agent] Report on Agent (Representative) |
2016.05.31 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-0524784-67 |
| 17 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2020.07.03 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5148444-43 |
| 18 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2020.08.20 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5186266-03 |
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 |
1 a) 전이금속 산화물로 코팅된 전도성 기판을 감광성 염료 용액에 담그는 단계; 및b) 상기 단계 a)의 염료 용액에, 상기 염료 용액에 녹지 않는 가스를 30분 내지 2시간 30분 미만 동안 직접적으로 주입하여, 상기 전도성 기판에 코팅되어 있는 전이금속 산화물에 염료를 흡착시키는 단계를 포함하는 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법 |
| 2 |
2 제1항에 있어서,상기 단계 a)의 전도성 기판이, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI) 및 트리아세틸셀룰로오스(TAC)로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 기판을, 인듐틴옥사이드(ITO), 플루오린틴옥사이드(FTO), ZnO-Ga2O3, ZnO-Al2O3 및 SnO2-Sb2O3로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 전도성 물질로 코팅시켜 제조된, 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법 |
| 3 |
3 제1항에 있어서,상기 단계 a)의 전이금속 산화물에서 상기 전이금속이 Ti, Zr, Sr, Zn, In, Yr, La, V, Mo, W, Sn, Nb, Mg, Al, Y, Sc, Sm, Ga 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인, 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법 |
| 4 |
4 제1항에 있어서,상기 단계 a)의 염료가 금속 화합물계(metal complexes) 염료, 포르피린계(porphyrins) 염료, 프탈로시아닌계(Phthalocyanines) 염료 및 유기 염료(organic dyes)로 이루어진 군에서 선택되는 하나인, 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법 |
| 5 |
5 제1항에 있어서,상기 단계 b)의 가스가 이산화탄소 가스 또는 질소 가스인, 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법 |
| 6 |
6 제1항에 있어서,상기 단계 b)가 압력이 3 ~ 4 psi인 환경에서 수행되는, 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법 |
| 7 |
7 삭제 |
| 지정국 정보가 없습니다 |
|---|
| 패밀리정보가 없습니다 |
|---|
| 순번 | 연구부처 | 주관기관 | 연구사업 | 연구과제 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 교육과학기술부 | 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 | 나노기반생체탐색원천기술개발 | (창의혁신)플렉시블 염료감응형 태양전지용 유기 염료 개발 |
| 2 | 교육부 | 울산과학기술대학교 | 일반연구자지원(교육부) | 플렉시블 태양전지용 에너지 소재 개발 |
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- 법적증빙자료로 활용하시거나 더 자세한 정보를 보시려면 등록원부를 발급받아 사용하시기 바랍니다.
| 특허 등록번호 | 10-1629799-0000 |
|---|
권리란
| 표시번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
출원 연월일 : 20141117 출원 번호 : 1020140160122 공고 연월일 : 20160615 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20160524 청구범위의 항수 : 6 유별 : H01L 31/0224 발명의 명칭 : 염료 감응 태양전지용 고효율 광전극의 제조방법 존속기간(예정)만료일 : |
특허권자란
| 순위번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
(권리자) 울산과학기술원 울산광역시 울주군... |
등록료란
| 제 1 - 3 년분 | 금 액 | 139,500 원 | 2016년 06월 08일 | 납입 |
| 제 4 년분 | 금 액 | 88,580 원 | 2019년 06월 25일 | 납입 |
| 제 5 년분 | 금 액 | 86,000 원 | 2020년 03월 30일 | 납입 |
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| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 | 2014.11.17 | 수리 (Accepted) | 1-1-2014-1104972-69 |
| 2 | 선행기술조사의뢰서 | 2015.06.11 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 3 | 선행기술조사보고서 | 2015.08.07 | 수리 (Accepted) | 9-1-2015-0050509-18 |
| 4 | 의견제출통지서 | 2015.09.10 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2015-0623743-52 |
| 5 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2015.11.06 | 수리 (Accepted) | 1-1-2015-1081242-19 |
| 6 | [명세서등 보정]보정서 | 2015.11.06 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2015-1081262-11 |
| 7 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2015.12.31 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-5176347-51 |
| 8 | [출원인변경]권리관계변경신고서 | 2016.02.05 | 불수리 (Non-acceptance) | 1-1-2016-0129163-14 |
| 9 | 서류반려이유통지서 | 2016.02.22 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2016-0027012-63 |
| 10 | 서류반려통지서 | 2016.02.24 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2016-0028260-47 |
| 11 | [출원인변경]권리관계변경신고서 | 2016.02.25 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-0188137-54 |
| 12 | [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서 | 2016.04.06 | 불수리 (Non-acceptance) | 1-1-2016-0333261-76 |
| 13 | 서류반려이유통지서 | 2016.04.11 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2016-0053447-64 |
| 14 | 서류반려통지서 | 2016.05.13 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2016-0072468-13 |
| 15 | 등록결정서 | 2016.05.24 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2016-0376220-03 |
| 16 | [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서 | 2016.05.31 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-0524784-67 |
| 17 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2020.07.03 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5148444-43 |
| 18 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2020.08.20 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5186266-03 |
| 기술번호 | KST2015020879 |
|---|---|
| 자료제공기관 | 미래기술마당 |
| 기술공급기관 | |
| 기술명 | 염료 감응 태양전지용 고효율 광전극의 제조방법 |
| 기술개요 |
본 발명은 염료 감응 태양전지용 고효율 광전극의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염료 흡착 시 가스를 주입하는 단계를 포함하는 염료 감응 태양전지용 광전극의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 제조방법을 이용하면 염료를 매우 빠르게 흡착시켜 단시간에 광전극을 제조할 수 있고, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 광전극을 포함하는 염료 감응 태양전지는, 전도성 기판에 코팅된 전이금속 산화물 층 내부의 전자와 전해질 내 산화 이온종과의 재결합 빈도수가 낮아서 기존에 비해 상대적으로 전하 수집 확률이 높고, 그 결과 광전변환 효율을 증가시킬 수 있는 바, 빠른 시간 내에 효율이 우수한 태양 전지를 제조할 수 있는 효과가 있다. |
| 개발상태 | 유사환경 테스트 |
| 기술의 우수성 |
1) 기존기술 대비 개선점
- 염료 흡착 방법은 염료감응 태양전지 제작 시 가장 긴 시간이 소요되는 공정으로 태양전지의 생산성을 떨어뜨리는 문제점 발생 - 일부의 염료 흡착 기술은 피스톤으로 태양전지 셀 또는 서브모듈에 염료를 주입하는 것에 대하여 개시하고 있으나, 흡착 시간이 크게 감소하지 않고, 태양 전지의 효율이 증가하는 효과가 없음 2) 구현방법 (염료 감응 태양전지용 고효율 광전극은 아래와 같이 제조됨) - 전이금속 산화물로 코팅된 전도성 기판을 감광성 염료 용액에 담금 - 전이금속 산화물로 코팅시키기 전의 전도성 기판은, 투명 기판 상에 폴리에틸렌테 레프탈레이트(PET)등 다양한 전도성 물질의 코팅 - 전이금속 산화물 Ti, Zr, Sr, Zn, In, Yr, La, V, Mo, W, Sn, Nb, Mg, Al, Y, Sc, Sm, Ga 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택 - 감광성 염료는 속 화합물계(metal complexes) 염료, 포르피린계(porphyrins) 염료, 프탈로시아닌계(Phthalocyanines) 염료 및 유기 염료(organic dyes)로 이루어진 군에서 선택 - 염료 용액을 제조하기 위해 염료를 담지할 때, 염료끼리의 결합을 방지하기 위한 포섭 화합물에 염료 담지 - 포섭 화합물로서는 데옥시콜산 등 다양한 화합물 사용 - 염료 용액에 상기 염료 용액에 녹지 않는 가스를 30분 내지 2시간 30분 미만 동안 직접적으로 주입하여 염료를 전도성 기판에 코팅된 전이금속 산화물에 흡착 |
| 응용분야 | 1) 염료감응형 태양전지 |
| 시장규모 및 동향 |
1) 시장규모 - 전체 태양전지 시장 규모는 매년 20-30%씩 증가하고 있으며, 2015년에는 1200억불 규모가 될 것으로 예측(Fuji Keizai USA 보고서, 2007년)함 - 특히 저가형 태양전지로 구분되고 있는 염료감응 및 고분자 태양전지 시장의 경우 매년 40 % 이상 증가하여 2015년에는 전체 태양전지 시장의 28% 이상을 차지할 것으로 예상하고 있음 2) 기술동향 - 염료감응형 태양전지는 실리콘 태양전지에 비해 절반 이하의 제조 단가를 가지면서 비교적 높은 변환효율을 가지고 있어 각광받고 있으며, 그 안의 여러 분야에서 연구가 활발하게 진행되고 있음 - 염료감응형 태양전지는 기존의 실리콘 태양전지에는 미흡하지만 10~11%정도의 상용화 효율을 가지며 저가의 제조설비 및 공정기술로 인해 발전단가를 1/2수준으로 낮출 수 있고, 유연한(flexible) 기판에 투명한 태양전지로 응용 가능한 장점 등으로 인해 전세계적으로 집중적인 연구가 행해지고 있음 - 광결정을 이용해 태양전지에 적용하려는 노력이 최근 여러 그룹에서 많이 연구되고 있음 3) 시장동향 - 염료감응형 태양전지(DSSC: Dye-Sensitized Solar Cell)는 실리콘계, 박막형 태양 전지를 잇는 3세대 태양전지 중 가장 선도적 위치에 있으며, 향후 BIPV(Buildingintegrated photovoltaics)분야에서의 본격적인 채택 예상 - 염료감응 태양전지 기술동향 및 시장전망에 따르면 2015년도에 260MW의 시장을 형성할 것으로 전망 - 2014년에는 일본, 중국, 및 인도를 포함한 아시아 시장 수요가 세계 태양광 수요의 50%에 육박할 것으로 전망 - 2012~2013년의 구조조정을 통해 살아남은 업체들을 중심으로 2015년부터는 수익성 개선 및 안정적인 경쟁구도로 전환될 전망 - 2012~2013년에 들어서 SDI, 동진쎄미켐, 티모와 같은 한국 업체와 Corus, Sharp, DNP, 3G Solar등과 같은 해외 기업이 시장의 중심세력으로 등장하고 있음 |
| 희망거래유형 | |
| 사업화적용실적 | |
| 도입시고려사항 |
| 과제고유번호 | 1345205389 |
|---|---|
| 세부과제번호 | 2013R1A1A2010877 |
| 연구과제명 | 플렉시블 태양전지용 에너지 소재 개발 |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 교육부 |
| 연구관리전문기관명 | |
| 연구주관기관명 | |
| 성과제출연도 | 2013 |
| 연구기간 | 201306~201605 |
| 기여율 | 0.33333334 |
| 연구개발단계명 | 기초연구 |
| 6T분류명 | ET(환경기술) |
| 과제고유번호 | 1711020170 |
|---|---|
| 세부과제번호 | UNIST-06 |
| 연구과제명 | 나노기반생체탐색원천기술 개발 및 활용 |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 미래창조과학부 |
| 연구관리전문기관명 | |
| 연구주관기관명 | |
| 성과제출연도 | 2014 |
| 연구기간 | 201303~999912 |
| 기여율 | 0.33333334 |
| 연구개발단계명 | 기타 |
| 6T분류명 | 기타 |
| 과제고유번호 | 9991001938 |
|---|---|
| 세부과제번호 | 2010-0025481 |
| 연구과제명 | 신소재를 이용한 차세대 플렉시블 염료감응형 태양전지 개발 및 특성연구 |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 교육부 |
| 연구관리전문기관명 | |
| 연구주관기관명 | |
| 성과제출연도 | 2013 |
| 연구기간 | 201009~201508 |
| 기여율 | 0.33333334 |
| 연구개발단계명 | 기초연구 |
| 6T분류명 | NT(나노기술) |
특허성과
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