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제1 투명기판 및 상기 제1 투명기판의 일면에 배치된 광흡수층을 포함하는 반도체 전극;
상기 반도체 전극과 마주보도록 이격되게 배치되는 것으로, 제2 투명기판 및 상기 제2 투명기판 상에 상기 광흡수층과 마주보도록 배치된 촉매층을 포함하는 대향 전극; 및
상기 반도체 전극과 상기 대향 전극 사이에 개재된 전해질층;을 구비하고,
상기 광흡수층은 종횡비가 10 내지 1000인 나노막대 또는 브리지 나노막대 형태를 갖는 복수개의 금속산화물 및 이에 흡착된 염료를 포함하는 염료감응 태양전지
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제1항에 있어서,
상기 복수개의 금속산화물은 상기 제1 투명기판의 평활면에 수직한 방향으로 서로 나란히 배치된 것을 특징으로 염료감응 태양전지
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제1항에 있어서,
상기 금속은 Ti 및 이의 합금 중 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 염료감응 태양전지
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제1항에 있어서,
상기 전해질층은 폴리(비닐리덴플로라이드-코-폴리(헥사플루오로프로필렌)), 폴리아크릴로니트릴계 고분자, 폴리에틸렌옥사이드계 고분자 및 폴리알킬아크릴레이트계 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 염료감응 태양전지
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반도체 전극, 전해질층 및 대향 전극을 구비하는 염료감응 태양전지의 제조 방법으로서, 상기 반도체 전극의 제조는,
(a) 투명기판을 마련하는 단계;
(b) 상기 투명기판 상에 금속을 코팅하는 단계;
(c) 상기 금속을 전기화학적으로 양극 산화처리함으로써 나노막대 형태를 갖는 복수개의 금속산화물을 형성하는 단계;
(d) 상기 금속산화물을 가열처리하여 그 입자를 결정화시키는 단계; 및
(e) 상기 금속산화물에 염료를 흡착시키는 단계를 포함하는 염료감응 태양전지의 제조방법
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제5항에 있어서,
상기 (c) 단계와 (d) 단계 사이에, 상기 (c) 단계의 상기 양극 산화처리된 금속산화물을 상기 금속산화물의 전구체를 함유하는 용액에 담그고 가열함으로써 브리지 나노막대 형태를 갖는 복수개의 금속산화물을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 제조방법
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제5항에 있어서,
상기 금속의 코팅은 이온 플레이팅, 마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering), 화학기상증착(chemical vapor deposition), 증발 증착(evaporation), 스핀 코팅(spin coating), 열산화법(thermal oxidation), 컴퓨터 젯 프린팅 기법(computer jet printing technique), 스프레이 열분해법(spray pyrolysis) 또는 광화학 증착법(photochemical deposition)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 제조방법
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제7항에 있어서,
상기 금속의 코팅은 상기 투명기판이 회전되는 동안, 상기 투명기판에 이의 평활면의 법선방향과 경사진 방향으로 상기 금속이 입사됨으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 제조방법
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제7항에 있어서, 상기 (c) 단계의 양극 산화처리는 인-시투(in-situ)로 수행되는 것을 특징으로 염료감응 태양전지의 제조방법
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10
제7항에 있어서, 상기 복수개의 금속산화물은 상기 투명기판의 평활면에 수직한 방향으로 서로 나란히 배치된 것을 특징으로 염료감응 태양전지의 제조방법
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11
제7항에 있어서, 상기 금속은 Ti 및 이의 합금 중 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 염료감응 태양전지의 제조방법
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제11항에 있어서, 상기 (c) 단계의 양극 산화처리시 사용되는 전해질은 과산화수소(H2O2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 제조방법
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제12항에 있어서, 상기 전해질은 불소이온(F-), 염소이온(Cl-) 및 황산이온(SO42-)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 이온을 함유하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지의 제조방법
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