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금(Au) 또는 은(Ag), 또는 둘 다를 선택적으로 포함하는 구리(Cu);인듐(In), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 주석(Sn), 갈륨(Ga), 또는 그 조합; 및셀레늄(Se), 황(S), 텔루륨(Te), 또는 그 조합을 포함하는 CIS를 포함하고,액체로 분해되는 화합물을 포함하는 이차상을 더 포함하고, 계면 활성제(surfactant)나 결합제(binding agent)가 없는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자
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제 1항에 있어서,상기 CIS를 포함하는 나노입자는 CuSe, CuSe2, Cu3Se2, 또는 그 조합을 포함하는 이차상을 갖는 구리(Cu), 인듐(In) 및 셀레늄(Se)을 포함하는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자
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제 2항에 있어서,상기 CuSe는 α-CuSe, β-CuSe, 또는 γ-CuSe 인 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자
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제 1항에 있어서,상기 CIS를 포함하는 나노입자는 입방체 (섬아연석) 또는 정방체의 (황동광) CIS 결정 격자를 갖는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자
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제 4항에 있어서, 상기 CIS 결정 격자는 구리(Cu), 인듐(In), 및 셀레늄(Se)을 포함하고, 여기서 상기 인듐(In)의 일부는 격자 양이온에서 알루미늄(Al), 아연(Zn), 주석(Sn), 갈륨(Ga), 또는 그 조합으로 치환되거나, 또는 상기 구리(Cu)는 금(Au), 은(Ag), 또는 그 조합으로 치환되는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자
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제 4항에 있어서,상기 CIS 결정 격자는 구리(Cu), 인듐(In), 및 셀레늄(Se)을 포함하며, 여기서 음이온 격자의 일부는 황(S) 및 텔루륨(Te)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상으로 치환되는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자
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제 4항에 있어서,상기 CIS 결정 격자는 알루미늄(Al), 아연(Zn), 금(Au), 주석(Sn), 갈륨(Ga), 은(Ag), 또는 그 조합을 포함하는 고용체를 형성하는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자
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제 4항에 있어서,상기 CIS 결정 격자는 황 또는 텔루륨을 포함하는 고용체를 형성하는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자
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제 1항에 있어서,상기 CIS를 포함하는 나노 입자는 횡단면이 10 내지 500nm인 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자
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제 9항에 있어서,상기 횡단면들의 분포는 좁거나 단분산된 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자
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제 1항의, CIS를 포함하는 나노입자 제조 방법으로서,구리 할로겐화물 또는 그 등가물인 구리염의 제 1 용액을 제공하는 단계;인듐 할로겐화물 또는 그 등가물인 인듐염의 제 2 용액을 제공하는 단계;셀레늄 또는 황의 제 3 용액을 제공하는 단계;상기 제 1 용액을 상기 제 2 용액 및 제 3 용액과 배합하는 단계;상기 배합된 용액을 150℃까지 가열하여 침전물을 생성하는 단계; 및선택적으로, 상기 침전된, CIS를 포함하는 나노입자를 수세하는 단계를 포함하고,상기 어떤 용액에도 계면활성제나 결합제가 없는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자 제조 방법
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제 11항에 있어서, 상기 구리염은 CuCl, CuBr, CuI, CuCl2, CuBr2, CuI2, Cu2Cl2, Cu3Cl3, Cu2Br2, Cu3Br3, Cu2I2, Cu3I3, CuOC(O)CH3, Cu(OC(O)CH3)2, Cu2(OC(O)CH3)2, Cu3(OC(O)CH3)3, 또는 그 조합인 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자 제조 방법
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13
제 11항에 있어서, 상기 인듐염은 InCl, InCl2, InCl3, InI, InI2, InI3, InBr, InBr2, InBr3, InOC(O)CH3, In(OC(O)CH3)2, In(OC(O)CH3)3, 또는 그 조합인 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자 제조 방법
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14
제 11항에 있어서,상기 제 1 용액과 제 2 용액을 위한 용제는 메탄올, 에탄올, C3 내지 C8 알코올, 또는 그 조합을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자 제조 방법
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제 11항에 있어서,상기 제 3 용액을 위한 용제는 이소프로필 아민, 이소부틸 아민, 부틸 아민, 메틸아민, 에틸아민, 에틸렌디아민, 그 외 C3 내지 C8 아민, C3 내지 C8 디아민, 또는 그 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자 제조 방법
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제 11항에 있어서,상기 가열하여 침전물을 생성하는 단계는 배합된 용액의 용제에서 환류하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자 제조 방법
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제 11항에 있어서,상기 CIS를 포함하는 나노입자를 수세하는 단계는 메탄올 또는 임의의 휘발성 알코올로도 수행되는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자 제조 방법
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18
제 11항에 있어서, 상기 CIS를 포함하는 나노입자를 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자 제조 방법
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제 18항에 있어서,상기 건조하는 단계는 진공 상태에서 수행되는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자 제조 방법
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제 1항에 의한 CIS를 포함하는 나노입자 및 하나 이상의 용제를 포함하는 잉크
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제 20항에 있어서,상기 용제는 알코올 또는 설폭시드인 것을 특징으로 하는, 잉크
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제 20항에 있어서,CIS를 포함하는 나노입자는 서로 다른 크기, 형태 또는 원소 구성을 갖는 CIS를 포함하는 나노입자의 혼합을 포함하는 것을 특징으로 하는, 잉크
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CIS를 포함하는 나노입자를 포함하는 흡수재층의 제조 방법으로,제 20항에 의한 잉크 층을 표면 상에 형성하는 단계;전구체층을 형성하기 위해 상기 잉크에서 용제를 제거하는 단계; 및CIS를 포함하는 나노입자를 포함하는 흡수재층을 형성하기 위해 셀레늄 또는 황 오버가스(overgas) 상태에서 상기 전구체층을 어닐링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자를 포함하는 흡수재층의 제조 방법
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제 23항에 있어서,상기 잉크 층을 표면 상에 형성하는 단계는 스프레이 코팅, 드롭 캐스팅, 스크린 프린팅 또는 잉크젯 프린팅인 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자를 포함하는 흡수재층의 제조 방법
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제 23항에 있어서,상기 어닐링은 380℃의 최대 온도에서 발생하는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자를 포함하는 흡수재층의 제조 방법
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제 25항에 있어서,상기 어닐링은 280℃의 최대 온도에서 발생하는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자를 포함하는 흡수재층의 제조 방법
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라멜라 알갱이들을 포함하는 미세구조로 이루어진 CuInSe2를 포함하는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자를 포함하는 흡수재층
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제 27항에 있어서,상기 미세구조는 원주형 알갱이들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자를 포함하는 흡수재층
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제 27항의, CIS를 포함하는 나노입자를 포함하는 흡수재층을 포함하는 태양광 장치
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제 29항에 있어서,금속 또는 폴리머 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자를 포함하는 흡수재층을 포함하는 태양광 장치
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제 30항에 있어서,상기 기판은 스테인레스 스틸 또는 폴리이미드인 것을 특징으로 하는, CIS를 포함하는 나노입자를 포함하는 흡수재층을 포함하는 태양광 장치
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