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와이드 밴드갭을 가지는 페로브스카이트 박막의 제조 방법, 이에 의해 제조된 페로브스카이트 박막, 이를 포함하는 태양전지

  • 기술번호 : KST2022002054
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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 발명의 일 실시예에 따른 와이드 밴드갭을 가지는 페로브스카이트 박막의 제조방법은 ABX3 구조의 페로브스카이트 물질으로 박막을 제조하되, X site는 순수한 요오드가 되도록 하여 할라이드 분리 문제를 원천적으로 방지하면서, 1.6 eV를 초과하는 와이드 밴드갭을 A site의 일부를 세슘을 조성으로 한다. 이때, 이온크기가 큰 양이온을 A site의 다른 일부로 함으로써 세슘의 작은 이온크기로 인해 상온에서 제조된 페로브스카이트 박막을 이용한 소자의 안정성 및 성능이 떨어지는 문제를 해결하였다. 특히, 제조과정에서 페로브스카이트 물질의 전구체 조성물에 첨가제로 1가 양이온과 염소의 화합물(예를 들어, MACl(Methylammonium chloride))을 첨가함으로써 제조 과정 중 안티솔밴트를 처리한 직후 생성되는 세슘-리치한 페로브스카이트의 tolerance factor를 ~0.9 수준으로 증가시킴으로써 이 후 열처리 과정에서 석출되는 세슘-결핍(decifit)한 용질의 tolerance factor(~1.0)와의 차이를 줄여 이차상으로 생성되는 것을 방지할 수 있다.
Int. CL H01L 31/18 (2006.01.01) H01L 31/032 (2006.01.01) H01L 31/0216 (2014.01.01)
CPC H01L 31/18(2013.01) H01L 31/032(2013.01) H01L 31/02167(2013.01)
출원번호/일자 1020200101527 (2020.08.13)
출원인 서울대학교산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2022-0021118 (2022.02.22) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2020.08.13)
심사청구항수 19

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 서울대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 관악구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김진영 서울특별시 강남구
2 지수근 울산광역시 중구
3 박익재 서울특별시 관악구
4 안유진 전라남도 순천시 봉화*길

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인임앤정 대한민국 서울특별시 종로구 율곡로*길 *(수송동, 로얄팰리스스위트) ***호

최종권리자

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2020.08.13 수리 (Accepted) 1-1-2020-0851361-77
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.11.25 수리 (Accepted) 4-1-2020-5265458-48
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2021.02.18 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2021.05.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2022-0032871-02
5 특허고객번호 정보변경(경정)신고서·정정신고서
2021.07.29 수리 (Accepted) 4-1-2021-5205564-29
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2022.02.21 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2022-0138724-83
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번호 청구항
1 1
ABX3 구조를 가지는 페로브스카이트 박막을 제조하는 방법으로서, A1X, A2X, A3X 및 BX2 을 포함하는 전구체 조성물에 첨가제로 A1Cl, A2Cl 및 A3Cl으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 첨가하는 단계(단, A1, A2, A3는 A site에 위치하는 1가 양이온으로서, 이온크기는 A1003c#A2003c#A3를 만족하고, B는 납(Pb)이며, X는 요오드(I)임); 상기 첨가제가 첨가된 상기 전구체 조성물을 용매에 용해시키는 단계; 상기 전구체 조성물이 용해된 용매를 스핀 코팅하되, 스핀 코팅 중에 안티솔벤트(antisolvent)를 떨어트려 예비 박막을 형성하는 단계; 및상기 예비 박막을 열처리하여 ABX3 구조(단, A는 A1, A2 및 A3로 구성됨)를 가지는 페로브스카이트 박막을 제조하는 단계;를 포함하는 와이드 밴드갭을 가지는 페로브스카이트 박막의 제조방법
2 2
제1항에 있어서,A1은 Cs이며, A2는 MA(methylammonium)이고, A3은 DMA(dimethylammonium), Gua(Guanidinium), FA(Formamidinium), EA(Ethylammonium), 및 Az(Azetidinium)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 와이드 밴드갭을 가지는 페로브스카이트 박막의 제조방법
3 3
제1항에 있어서,상기 전구체 조성물 및 상기 첨가제에 존재하는 A1, A2, A3의 함량비 A1:A2:A3는 0
4 4
제1항에 있어서,상기 용매는 DMF(dimethylformamide), NMP(N-methyl-2- pyrrolidone), 및 DMSO(Dimethyl sulfoxide)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 와이드 밴드갭을 가지는 페로브스카이트 박막의 제조방법
5 5
제1항에 있어서,상기 안티솔벤트는 메틸아세테이트(methyl acetate) 또는 에틸아세테이트(ethylacetate)인 것을 특징으로 하는 와이드 밴드갭을 가지는 페로브스카이트 박막의 제조방법
6 6
제1항에 있어서,상기 열처리하는 단계에서 첨가제에 포함되어 있던 잔존하는 Cl이 제거되는 것을 특징으로 하는 와이드 밴드갭을 가지는 페로브스카이트 박막의 제조방법
7 7
제1항에 있어서,상기 열처리하는 단계는 100 ~ 120 ℃에서 5~20분동안 수행되는 것을 특징으로 하는 와이드 밴드갭을 가지는 페로브스카이트 박막의 제조방법
8 8
제1항에 있어서,제조된 페로브스카이트 박막은 Cs0
9 9
제1항에 있어서,제조된 페로브스카이트 박막의 밴드갭은 1
10 10
ABX3 구조를 가지며, 상기 A는 1가 양이온으로서 A1, A2 및 A3로 구성되되, 이온크기는 A1003c#A2003c#A3를 만족하며, B는 납(Pb)이며, X는 요오드(I)인 페로브스카이트 박막
11 11
제10항에 있어서, A1은 Cs이며, A2는 MA(methylammonium)이고, A3은 DMA(dimethylammonium), Gua(Guanidinium), FA(Formamidinium), EA(Ethylammonium), 및 Az(Azetidinium)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 박막
12 12
제10항에 있어서, A1, A2, A3의 함량비 A1:A2:A3는 0
13 13
제10항에 있어서,상기 페로브스카이트 박막은 Cs0
14 14
제10항에 있어서, 상기 페로브스카이트 박막의 밴드갭은 1
15 15
제10항에 있어서, 상기 페로브스카이트 박막의 XRD 피크 측정 결과에는 δo상에 해당하는 피크 및 δh상에 해당하는 피크가 나타나지 않는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 박막
16 16
광흡수층을 포함하는 태양전지에 있어서, 상기 광흡수층은 ABX3 구조를 가지며, 상기 A는 1가 양이온으로서 A1, A2 및 A3로 구성되되, 이온크기는 A1003c#A2003c#A3를 만족하며, B는 납(Pb)이며, X는 요오드(I)인 페로브스카이트 박막을 포함하는 태양전지
17 17
제16항에 있어서, 상기 광흡수층은 실리콘 박막을 더 포함하고, 상기 페로브스카이트 박막과 상기 실리콘 박막이 탠덤 구조를 구성하는 것을 특징으로 하는 태양전지
18 18
제16항에 있어서, 상기 페로브스카이트 박막은 Cs0
19 19
제16항에 있어서, 상기 페로브스카이트 박막의 XRD 피크 측정 결과에는 δo상에 해당하는 피크 및 δh상에 해당하는 피크가 나타나지 않는 것을 특징으로 하는 태양전지
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
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