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태양전지용 광-유기 ＭＩＴ 물질 복합체, 그 ＭＩＴ 물질 복합체를 포함한 태양전지 및 태양전지모듈

  • 기술번호 : KST2015084409
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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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 불순물 반도체 태양전지보다 더 많은 이동자를 가지고서 고효율의 태양전지를 구현할 수 있는 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체, 그 MIT 물질 복합체를 포함한 태양전지 및 태양전지모듈을 제공한다. 그 태양전지는 기판; 상기 기판 상에 형성된 하부 전극; 상기 하부 전극 상에 형성되고, 결합된 n형 및 p형 금속 도체에 빛이 입사하여 본질적인 에너지 준위(Intrinsic Energy Level or Gap)에 있는 전자 및 정공이 이동자가 되면서 전위차가 형성되는 광-유기 MIT 물질 복합체; 상기 MIT 물질 복합체 상에 형성된 반사 방지막; 및 상기 반사 방지막을 관통하여 상기 MIT 물질 복합체에 컨택되도록 형성된 상부 전극;을 포함한다. 여기서, 상기 n형 및 p형 금속 도체는 상온에서 금속의 전자구조를 가지면서 본질적인 에너지 준위를 갖는 절연체(혹은 반도체)인 MIT 물질로서, 이러한 MIT 물질의 전자구조는 그 물질의 최외각에 홀수개의 전자 혹은 정공을 갖는다. 본 발명의 태양전지는 본질적인 준위가 깨어지면 반도체의 불순물 준위에서 유기된 이동자보다 많은 이동자가 나온다. 따라서, 본 발명의 태양전지는 불순물 준위에 의한 반도체 태양전지보다 많은 이동자를 갖는 것이 장점을 갖는다.금속-절연체 전이, MIT, 광-유기 MIT 태양전지
Int. CL H01L 31/062 (2014.01) H01L 31/04 (2014.01)
CPC H01L 51/4206(2013.01) H01L 51/4206(2013.01) H01L 51/4206(2013.01)
출원번호/일자 1020080127267 (2008.12.15)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자 10-1193161-0000 (2012.10.15)
공개번호/일자 10-2010-0033906 (2010.03.31) 문서열기
공고번호/일자 (20121019) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020080092945   |   2008.09.22
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2008.12.15)
심사청구항수 30

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김현탁 대한민국 대전광역시 유성구
2 김봉준 대한민국 대전광역시 유성구
3 윤선진 대한민국 대전광역시 유성구
4 채병규 대한민국 대전광역시 유성구
5 임정욱 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 리앤목특허법인 대한민국 서울 강남구 언주로 **길 **, *층, **층, **층, **층(도곡동, 대림아크로텔)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 (주)티앤테크 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2008.12.15 수리 (Accepted) 1-1-2008-0860991-27
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2009.08.04 수리 (Accepted) 4-1-2009-5150899-36
3 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2012.02.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0121479-58
4 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2012.04.30 수리 (Accepted) 1-1-2012-0345605-66
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.04.30 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0345606-12
6 등록결정서
Decision to grant		 2012.09.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0551922-03
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
금속의 전자구조를 가지며 빛에 의해 금속-절연체 전이(Metal-Insulator: MIT)를 겪는 절연체 혹은 반도체로서, 이동자(carrier)가 빛에 의해 유기(誘起)된 전자인 n형(또는 전자형) 금속 도체; 및금속의 전자구조를 가지며 빛에 의해 MIT를 겪는 절연체 혹은 반도체로서, 이동자가 빛에 의해 유기된 정공인 p형(또는 정공형) 금속 도체;를 포함하고,상기 n형 및 p형 금속 도체의 결합을 통해 형성되며, 결합된 상기 n형 및 p형 금속 도체에 빛이 입사하여 본질적인 에너지 준위(Intrinsic Energy Level or Gap)에 있는 전자 및 정공이 상기 이동자가 되면서 전위차가 형성되는 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체
2 2
제1 항에 있어서,상기 p형 금속 도체는 상기 본질적 에너지 준위의 크기가 다른 적어도 2개의 p형 금속 도체 박막들이 적층되어 형성되며,상기 n형 금속 도체는 상기 본질적 에너지 준위의 크기가 다른 적어도 2개의 n형 금속 도체 박막들이 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체
3 3
제1 항에 있어서,상기 p형 금속 도체는 주기율표의 Ⅰ+Ⅵ족 또는 Ⅱ+Ⅴ족 원소들을 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체
4 4
제1 항에 있어서,상기 p형 금속 도체는 주기율표의 Ⅰ+Ⅵ족 원소들을 포함하는 화합물로서, CuS, CuSe, CuTe, AgS, AgSe, 및 AgTe 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체
5 5
제1 항에 있어서,상기 p형 금속 도체는 주기율표의 Ⅰ+Ⅵ족 원소들을 포함하는 화합물로서, 임계농도 이하의 Ⅴ족 원소가 첨가된 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체
6 6
제1 항에 있어서,상기 p형 금속 도체는 주기율표의 Ⅱ+Ⅴ족 원소들을 포함하는 화합물로서, 임계농도 이하의 Ⅳ족 원소가 첨가된 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체
7 7
제1 항에 있어서,상기 n형 금속 도체는 주기율표의 Ⅲ+Ⅵ 족 또는 Ⅳ+Ⅴ족 원소들을 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체
8 8
제1 항에 있어서,상기 n형 금속 도체는 주기율표의 Ⅲ+Ⅵ족 원소들을 포함하는 화합물로서, BS, AlS, GaS, InS, BSe, AlSe, GaSe, InSe, BTe, AlTe, GaTe, 및 InTe 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체
9 9
제1 항에 있어서,상기 n형 금속 도체는 주기율표의 Ⅲ+Ⅵ족 원소들을 포함하는 화합물로서, 임계농도 이하의 Ⅱ족 원소가 첨가된 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체
10 10
제1 항에 있어서,상기 n형 금속 도체는 주기율표의 Ⅳ+Ⅴ족 원소들을 포함하는 화합물로서, 임계농도 이하의 Ⅲ족 원소가 첨가된 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체
11 11
제1 항에 있어서,상기 p형 금속 도체는 La2CuO4, Ce2CuO4, Sc2CuO4, Y2CuO4, Ce2CuSe4, Sc2CuSe4, Y2CuSe4, Ce2CuTe4, Sc2CuTe4, 및 Y2CuTe4 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체
12 12
제1 항에 있어서,상기 n형 금속 도체는 VO2, BaBiO3 및 LaMnO3 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체
13 13
제1 항에 있어서,상기 MIT 물질 복합체는 상기 n형 금속 도체와 p형 금속 도체 사이에 버퍼층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체
14 14
기판;상기 기판 상에 형성된 하부 전극;상기 하부 전극 상에 형성된 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체;상기 MIT 물질 복합체 상에 형성된 반사 방지막; 및상기 반사 방지막을 관통하여 상기 MIT 물질 복합체에 컨택되도록 형성된 상부 전극;을 포함하고,상기 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체는,금속의 전자구조를 가지며 빛에 의해 금속-절연체 전이(Metal-Insulator: MIT)를 겪는 절연체 혹은 반도체로서, 이동자(carrier)가 빛에 의해 유기(誘起)된 전자인 n형(또는 전자형) 금속 도체; 및금속의 전자구조를 가지며 빛에 의해 MIT를 겪는 절연체 혹은 반도체로서, 이동자가 빛에 의해 유기된 정공인 p형(또는 정공형) 금속 도체;를 포함하고,상기 n형 및 p형 금속 도체의 결합을 통해 형성되며, 결합된 상기 n형 및 p형 금속 도체에 빛이 입사하여 본질적인 에너지 준위(Intrinsic Energy Level or Gap)에 있는 전자 및 정공이 상기 이동자가 되면서 전위차가 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지
15 15
제14 항에 있어서,상기 p형 금속 도체는 상기 본질적 에너지 준위의 크기가 다른 적어도 2개의 p형 금속 도체 박막들이 적층되어 형성되며,상기 n형 금속 도체는 상기 본질적 에너지 준위의 크기가 다른 적어도 2개의 n형 금속 도체 박막들이 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지
16 16
제14 항에 있어서,상기 p형 금속 도체는 주기율표의 Ⅰ+Ⅵ족 또는 Ⅱ+Ⅴ족 원소들을 포함하는 화합물이며,상기 n형 금속 도체는 주기율표의 Ⅲ+Ⅵ 족 또는 Ⅳ+Ⅴ족 원소들을 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 태양전지
17 17
제14 항에 있어서,상기 MIT 물질 복합체는 상기 하부 전극 상으로 상기 n형 금속 도체 및 p형 금속 도체 순으로 형성되거나, 상기 하부 전극 상으로 상기 p형 금속 도체 및 n형 금속 도체 순으로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지
18 18
제14 항에 있어서,상기 MIT 물질 복합체는 상기 n형 금속 도체와 p형 금속 도체 사이에 버퍼층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지
19 19
제18 항에 있어서,상기 버퍼층은 주기율표에서 Ⅱ+Ⅵ족, Ⅲ+Ⅴ족, 및 Ⅳ족 원소들 중에서 적어도 하나를 구비한 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지
20 20
제18 항에 있어서,상기 버퍼층은 주기율표에서 2I+ Ⅵ족 금속 화합물을 포함하고,상기 2I+ Ⅵ족 금속 화합물로서, Cu2S, Ag2S, Cu2Se, Ag2Se, Cu2Te, 및 Ag2Te 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지
21 21
제18 항에 있어서,상기 버퍼층은 주기율표에서 2Ⅲ족 + 3Ⅵ족 금속 화합물을 포함하고,상기 2Ⅲ족 + 3Ⅵ족 금속 화합물로서, B2S3, Al2S3, Ga2S3, B2Se3, Al2Se3, Ga2Se3, In2Se3, B2Te3, Al2Te3, Ga2Te3, 및 In2Te3 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지
22 22
제14 항에 있어서,상기 반사 방지막은 서로 다른 재질의 적어도 2개의 반사 방지 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지
23 23
제14 항에 있어서,상기 반사 방지막은 에너지 준위의 크기가 3eV 이상인, 투명한 화합물, ZnO, TiO2, BaTiO3, 및 ZrO2 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지
24 24
제14 항에 있어서,상기 기판은 Si, 유리, 스테인레스 철판, SOI (Silicon on Insulator), 및 화합물 기판 중에서 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지
25 25
제14 항에 있어서,상기 하부 및 상부 전극은 단원자 금속 전극 또는 화합물 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지
26 26
제14 항에 있어서,상기 MIT 물질 복합체는 상기 n형 금속 도체와 p형 금속 도체 사이에 버퍼층을 더 포함하고,상기 태양전지는,순차적으로 형성된 유리기판/Ni(or Mo, Al)/CuSe/Cu2Se/GaSe/InSe/ZnO(or 투명막)/Au(or Al)을 포함하는 태양전지,순차적으로 형성된 유리기판/Ni(or Mo, Al)/CuTe/Cu2Te/GaSe/InSe/ZnO(or 투명막)/Au(or Al)을 포함하는 태양전지, 및순차적으로 형성된 유리기판/Ni(or Mo, Al)/CuTe/Cu2Te/GaSe/CdS/ZnO(or 투명막)/Au (or Al)을 포함하는 태양전지 중 어느 하나의 태양전지이고,상기 유기 기판이 상기 기판에, 상기 Ni(or Mo, Al)이 상기 하부 전극에, 상기 CuSe 또는 CuTe가 상기 p형 금속 도체에, 상기 Cu2Se 또는 Cu2Te가 상기 버퍼층에, 상기 GaSe/InSe 또는 GaSe/CdS의 이중층이 상기 n형 금속 도체에, 상기 ZnO(or 투명막)이 상기 반사 방지막에, 그리고, 상기 Au(or Al)이 상기 상부 전극에 대응되는 것을 특징으로 하는 태양전지
27 27
기판;상기 기판 상에 형성된 하부 전극;상기 하부 전극 상에 형성되고, n형 금속 도체 및 p형 금속 도체를 구비한 태양전지용 광-유기 MIT 물질 복합체;상기 MIT 물질 복합체 상에 형성된 반사 방지막; 및상기 반사 방지막을 관통하여 상기 MIT 물질 복합체에 컨택되도록 형성된 상부 전극;을 포함하고,상기 n형 금속 도체는 본질적인 에너지 준위를 갖지 않으며, 이동자가 순수 전자이고, 상기 p형 금속 도체는 금속의 전자구조를 가지며 빛에 의해 MIT를 겪는 절연체 혹은 반도체로서, 본질적인 에너지 준위를 가지며, 이동자가 빛에 의해 유기된 정공이며,상기 MIT 물질 복합체는 상기 n형 및 p형 금속 도체의 결합을 통해 형성되며, 결합된 상기 n형 및 p형 금속 도체에 빛이 입사하여 상기 순수 전자 및 상기 본질적인 에너지 준위에 있는 상기 정공이 상기 이동자가 되면서 전위차가 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지
28 28
제27 항에 있어서,상기 MIT 물질 복합체는 상기 n형 금속 도체와 p형 금속 도체 사이에 버퍼층을 더 포함하고,상기 태양전지는순차적으로 형성된 유리기판/Ni(or Mo, Al)/CuS/Cu2S/CdS/ZnO(or 투명막)/Au (or Al)을 포함하는 태양전지, 또는순차적으로 형성된 유리기판/Ni(or Mo, Al)/CuTe/Cu2Te/CdS/ZnO(or 투명막)/Au(or Al)을 포함하는 태양전지이고,상기 유기 기판이 상기 기판에, 상기 Ni(or Mo, Al)이 상기 하부 전극에, 상기 CuS 또는 CuTe가 상기 p형 금속 도체에, 상기 Cu2S 또는 Cu2Te가 상기 버퍼층에, 상기 CdS가 상기 n형 금속 도체에, 상기 ZnO(or 투명막)이 상기 반사 방지막에, 그리고, 상기 Au(or Al)이 상기 상부 전극에 대응되는 것을 특징으로 하는 태양전지
29 29
제14항 또는 27항의 태양전지가 적어도 2개 직렬로 연결되어 형성된 태양전지모듈
30 30
제29 항에 있어서,상기 태양전지모듈은 상기 기판을 공유하며,각각의 태양전지 내의 상기 하부 전극은 상기 MIT 물질 복합체의 p형 금속 도체 또는 n형 금속 도체의 소정 부분이 상기 기판 상으로 연장되어 형성됨으로써, 서로 분리되며,각각의 태양전지 내의 상기 MIT 물질 복합체는 상기 반사 방지막의 소정 부분이 상기 하부 전극 상으로 연장되어 형성됨으로써, 서로 분리되며,상기 태양전지모듈 내의 각각의 태양전지는 상기 하부 전극 상부의 구조체가 소정 거리 이격됨으로써 서로 분리되되, 상기 하부 전극은 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈
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1 지식경제부 및 정보통신연구진흥원 한국전자통신연구원 IT원천기술개발 전기적 점프(Current Jump)를 이용한 신소자 기술