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투명 전도성 중간층을 포함하는 적층형 태양전지 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2015121772
  • 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 비정질 실리콘 태양전지와 유기 태양전지를 결합한 적층형 태양전지에 관한 것으로서, 비정질 실리콘 태양전지와 유기 태양전지 사이의 계면에 투명 전도성 중간층을 포함하는 것이 특징이며, 투명 전도성 중간층의 도입에 의해 광흡수 손실을 최소화하면서 적층형 태양전지 내부의 계면저항을 획기적으로 감소시켜 높은 효율의 태양전지를 제조할 수 있다.
Int. CL H01L 31/042 (2014.01) H01L 31/18 (2006.01) H01L 51/42 (2006.01)
CPC H01L 27/302(2013.01) H01L 27/302(2013.01) H01L 27/302(2013.01) H01L 27/302(2013.01) H01L 27/302(2013.01) H01L 27/302(2013.01) H01L 27/302(2013.01)
출원번호/일자 1020120077782 (2012.07.17)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2014-0012224 (2014.02.03) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 거절
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.07.17)
심사청구항수 14

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 고민재 대한민국 충남 천안시 서북구
2 김태희 대한민국 서울 성북구
3 김경곤 대한민국 충북 충주시 천변
4 한승희 대한민국 서울 노원구
5 김봉수 대한민국 서울 성북구
6 김홍곤 대한민국 서울특별시 강남구
7 이도권 대한민국 서울 성북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인충현 대한민국 서울특별시 서초구 동산로 **, *층(양재동, 베델회관)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2012.07.17 수리 (Accepted) 1-1-2012-0570602-41
2 보정요구서
Request for Amendment		 2012.07.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2012-0092923-06
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2012.08.23 수리 (Accepted) 1-1-2012-0678370-42
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.11.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0810305-30
5 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2014.01.23 수리 (Accepted) 1-1-2014-0069363-84
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.02.19 수리 (Accepted) 4-1-2014-5022002-69
7 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2014.02.20 수리 (Accepted) 1-1-2014-0164835-84
8 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2014.03.21 수리 (Accepted) 1-1-2014-0272734-26
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.04.16 수리 (Accepted) 1-1-2014-0361806-81
10 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.04.16 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0361823-57
11 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2014.08.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0598774-45
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
비정질 실리콘 태양전지와 유기 태양전지를 결합한 적층형 태양전지에 있어서, 비정질 실리콘층과 유기 광활성층 사이에 투명 전도성 중간층을 포함하며, 상기 투명 전도성 중간층의 빛 투과도는 700 nm 파장에서 60% 이상인 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지
2 2
제1항에 있어서,상기 투명 전도성 중간층은 비저항(resistivity)이 10-1 내지 10-6 ohm·cm이거나 또는 면저항(Sheet resistance)이 1 ohm/sq 내지 100 Mohm/sq인 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지
3 3
제1항에 있어서, 상기 투명 전도성 중간층의 평균 두께는 0
4 4
제1항에 있어서, 상기 투명 전도성 중간층은 타이타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 스트론튬(Sr), 징크(Zn), 인듐(In), 란타넘(La), 바나듐(V), 몰리브데넘(Mo), 텅스텐(W), 틴(Sn), 나이오븀(Nb), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 알루미늄(Al), 이트륨(Y), 스칸듐(Sc), 사마륨(Sm), 갈륨(Ga), 플로오르(F), 및 스트론튬타이타늄(SrTi)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속, 이들 금속의 산화물, 이들의 합금, 복합 산화물 또는 이들의 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지
5 5
제4항에 있어서, 상기 투명 전도성 중간층은 인듐 틴 옥사이드(ITO), 플루오린 틴 옥사이드(FTO), 안티모니 틴 옥사이드(ATO, SnO2-Sb2O3), 갈륨 틴 옥사이드(GTO), ZnO-Ga2O3 또는 ZnO-Al2O3 중에서 선택된 1종 이상의 금속산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지
6 6
제1항에 있어서, 상기 유기 광활성층은 1종 이상의 공액 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지
7 7
제6항에 있어서,상기 공액 고분자는 폴리(3-헥실티오펜-2,5-디일)(P3HT), [6,6]-페닐-C61- 부티릭산 메틸에스테르(PCBM), 폴리(3-옥틸티오펜-2,5-디일)(P3OT), 폴리(3-알킬티오펜)(P3AT), 폴리(2-메톡시-5-(2-에틸헥실옥시)-1,4-(페닐렌비닐렌) (MEH-PPV) 및 폴리[2-메톡시-5-(3',7'-디메틸옥틸옥시)]-1,4-페닐렌비닐렌) (MDMO-PPV), 폴리[2,6-(4,4-비스-(2-에틸헥실)-4H-시클로펜타[2,1-b;3,4-b']-다이싸이오펜)-alt-4,7-(2,1,3-벤조싸이아다이아졸)] (PCPDTBT), 폴리[싸이아노(3,4-b)싸이오펜- 벤조다이 싸이오펜](PTB), 폴리[4,8-비스-벤조[1,2-b:4,5-b0]다이싸이오펜-2,6-다이일-alt-4-싸이아노[3,4-b]싸이오펜-2,6-다이일](PBDTTT) 중에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지
8 8
제6항에 있어서, 상기 유기 광활성층은 [6,6]-페닐-C61-부티르산 메틸 에스테르(PCBM), 페닐 C61-부티르산 메틸 에스테르의 이부가체(bisPCBM), [6,6]-페닐-C71-부티르산 메틸 에스테르(PC[71]BM), 인덴-C60 이부가체(ICBA) 계열의 플러렌 유도체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지
9 9
제1항에 있어서, 상기 비정질 실리콘층, 투명 전도성 중간층, 또는 유기 광활성층 중 어느 한 층이 1회 이상 반복하여 형성되는 다층구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지
10 10
제1항에 있어서, 전도성 기판 위에 형성된 p형 비정질 실리콘층;상기 p형 비정질 실리콘층 위에 형성된 i형 비정질 실리콘층;상기 i형 비정질 실리콘층 위에 형성된n형 비정질 실리콘층;상기 n형 비정질 실리콘층 위에 형성된 투명 전도성 중간층;상기 투명 전도성 중간층 위에 형성된 정공 수송층;상기 정공 수송층 위에 형성된 유기 광활성층;상기 유기 광활성층 위에 형성된 전자 수송층;상기 전자 수송층 위에 형성된 금속 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지
11 11
제10항에 있어서,상기 정공수송층은 PEDOT:PSS(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-폴리(스타이렌 설포네이트)), 폴리아닐린 또는 폴리피롤 중에서 선택된 1종 이상의 전도성 고분자 또는 CuO, NiO, MoO3, WO3 중에서 1종 이상 선택된 전도성 무기물을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지
12 12
제10항에 있어서, 상기 전자 수송층은 타이타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 스트론튬(Sr), 징크(Zn), 인듐(In), 란타넘(La), 바나듐(V), 몰리브데넘(Mo), 텅스텐(W), 틴(Sn), 나이오븀(Nb), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 알루미늄(Al), 이트륨(Y), 스칸듐(Sc), 사마륨(Sm), 갈륨(Ga), 플로오르(F), 및 스트론튬타이타늄(SrTi)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속, 이들 금속의 산화물, 이들의 합금, 복합 산화물 또는 이들의 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지
13 13
제10항에 있어서, 상기 금속 전극은 Al, Ca, Mg, Au, Ag 중에서 선택된 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지
14 14
제10항에 있어서, 상기 기판은 플라스틱 기판, 유리 기판, 석영 기판, 실리콘 기판, 금속 기판 또는 갈륨 비소 기판 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지
15 15
제14항에 있어서, 상기 플라스틱 기판은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르술폰, 방향족 폴리에스테르 및 폴리이미드 중에서 선택된 고분자로 이루어진 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지
16 16
비정질 실리콘 태양전지와 유기 태양전지를 결합한 적층형 태양전지의 제조 방법에 있어서, 비정질 실리콘층과 유기 광활성층 사이에 투명 전도성 중간층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 투명 전도성 중간층은 인듐 틴 옥사이드(ITO), 플루오린 틴 옥사이드(FTO), ZnO-Ga2O3, ZnO-Al2O3, SnO2-Sb2O3 중에서 선택된 투명 전도성 물질을 스퍼터링(sputtering) 방법을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지의 제조 방법
17 17
제16항에 있어서, 상기 투명 전도성 중간층은 비저항(resistivity)이 10-1 내지 10-6 ohm·cm 또는 면저항(Sheet resistance)이 1 ohm/sq 내지 100 Mohm/sq이며, 빛 투과도는 700 nm 파장에서 60% 이상인 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지의 제조 방법
18 18
제16항에 있어서, (a) 전도성 기판 위에 p형 비정질 실리콘층을 형성하는 단계;(b) 상기 p형 비정질 실리콘층 위에 i형 비정질 실리콘층을 형성하는 단계; (c) 상기 i형 비정질 실리콘층 위에n형 비정질 실리콘층을 형성하는 단계; (d) 상기 n형 비정질 실리콘층 위에 투명 전도성 중간층을 형성하는 단계;(e) 상기 투명 전도성 중간층 위에 정공 수송층을 형성하는 단계;(f) 상기 정공 수송층 위에 유기 광활성층을 형성하는 단계;(g) 상기 유기 광활성층 위에 전자 수송층을 형성하는 단계 및(h) 상기 전자 수송층 위에 금속 전극층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 투명 전도성 중간층은 인듐 틴 옥사이드(ITO), 플루오린 틴 옥사이드(FTO), ZnO-Ga2O3, ZnO-Al2O3, SnO2-Sb2O3 중에서 선택된 금속산화물을 스퍼터링(sputtering) 방법을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 적층형 태양전지의 제조 방법
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육과학기술부 한국과학기술연구원 정책연구 무공해 에너지 생산을 위한 태양광변환 원천기술개발 -유·무기 탠덤형 태양전지 기술 개발