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스트립 형태의 유연성 유기 태양전지(stripe-shape flexible organic solar cells(SF-OSCs))와 스트립 형태의 유연성 슈퍼커패시터(stripe-shape flexible supercapacitors(SF-SCs))를 적층한 후 파이버 형태로 캡슐화한 광축전지 파이버
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제1항에서,상기 SF-OSCs 및 SF-SCs은 매립형 하이브리드전극을 포함하는 광축전지 파이버
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제2항에서,상기 매립형 하이브리드전극은 전도성 고분자층 상에 형성된 금속배선이 유연성 기판 내에 함몰되어 있는 구조인 것인 광축전지 파이버
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제3항에서,상기 금속배선은 은(Ag), 은나노와이어(Ag nanowire), 구리(Cu), 구리 나노와이어(Cu nanowire), 알루미늄(Al), 금(Au), 금 나노와이어(Au nanowire) 백금(Pt), 백금 나노와이어(Pt nanowire), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 인듐틴옥사이드-은-인듐틴옥사이드(ITO-Ag-ITO), 인듐징크옥사이드-은-인듐징크옥사이드(IZO-Ag-IZO), 인듐징크틴옥사이드-은-인듐징크틴옥사이드(IZTO-Ag-IZTO) 및 알루미늄징크옥사이드-은-알루미늄징크옥사이드(AZO-Ag-AZO)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 또는 금속합금으로부터 형성되는 것인 광축전지 파이버
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제3항에서,상기 전도성 고분자층은 폴리티오펜(polythiophene (PT)), 폴리피롤(polypyrrole (PPy)), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)):폴리스티렌설포네이트(poly(styrenesulfonate)) (PDOET:PSS), 폴리아닐린(polyaniline (PANi)) 또는 이들의 혼합물로부터 형성되는 것인 광축전지 파이버
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제3항에서,상기 유연성 기판은 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌 설폰(PES), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드(PI), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 아몰포스폴리에틸렌테레프탈레이트(APET), 폴리프로필렌테레프탈레이트(PPT), 폴리에틸렌테레프탈레이트글리세롤(PETG), 폴리사이클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트(PCTG), 변성트리아세틸셀룰로스(TAC), 사이클로올레핀고분자(COP), 사이클로올레핀코고분자(COC), 디시클로펜타디엔고분자(DCPD), 시클로펜타디엔고분자(CPD), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리다이메틸실론세인(PDMS), 실리콘수지, 불소수지 및 변성에폭시수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인 광축전지 파이버
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제1항에서,상기 SF-OSCs은 대면적 유연성 유기 태양전지(flexible organic solar cells(F-OSCs)를 절단함으로써 제조되는 것이고, 상기 SF-SCs은 대면적 유연성 슈퍼커패시터(flexible supercapacitors(F-SCs)를 절단함으로써 제조되는 것인 광축전지 파이버
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제7항에서, 상기 F-OSCs는 매립형 하이브리드전극, 전자수송층, 유기 광활성층, 정공수송층 및 제2전극이 적층되어 있는 구조이고, 상기 F-SCs는 겔 전해질 및 분리막을 사이에 두고 양면으로 전극활물질 및 매립형 하이브리드전극이 적층되어 있는 구조인 광축전지 파이버
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제8항에서,상기 전자수송층은 징크옥사이드(ZnO), 티타늄다이옥사이드(TiO2), 틴옥사이드(tin oxide (SnO)), 틴다이옥사이드(tin dioxide (SnO2)), 인듐옥사이드(indium oxide (In2O3)), 세슘카보네이트(cesium carbonate (Cs2CO3)), 또는 이들의 혼합물로부터 형성되는 것인 광축전지 파이버
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제8항에서,상기 유기 광활성층은 P3HT(poly(3-hexylthiophene), PCDTBT(poly[N-9"-heptadecanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4',7'-di-2-thienyl-2',1',3'-benzothiadiazole)]), MEH-PPV(poly[2-methoxy-5-(2'-ethylhexyloxy)-p-phenylene vinylene]), MDMOPPV(poly[2-methoxy-5-3(3,7-dimethyloctyloxy)-1-4-phenylene vinylene) 또는 이들의 혼합물의 도너 물질; 또는 PTB7-Th (Poly([2,6′-4,8-di(5-ethylhexylthienyl) benzo[1,2-b;3,3-b] dithiophene] {3-fluoro-2[(2-thylhexyl) carbonyl] thieno [3,4-b] thiophenediyl})), PC71BM ([6,6] -phenyl-C71 -butyric acid methyl ester), PC60BM, PC61BM, PC70BM, perylene, PTCBI (3,4,9,10-perylenetetracarboxylic-bis-benzimidazole), Dihydropyrrolo [3,4-c] pyrrole (DPP) 또는 이들의 혼합물의 억셉터 물질로부터 형성되는 것인 광축전지 파이버
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제8항에서,상기 정공수송층은 폴리티오펜(polythiophene (PT)), 폴리피롤(polypyrrole (PPy)), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)):폴리스티렌설포네이트(poly(styrenesulfonate)) (PDOET:PSS), 폴리아닐린(polyaniline (PANi)) 및 이들의 혼합물과 같은 전도성 고분자; 또는 텅스텐옥사이드(WOx), 몰리브덴옥사이드(MoOx), 바나듐펜톡사이드(V2O5), 니켈옥사이드(NiOx), 크롬옥사이드(CrOx) 및 이들의 혼합물과 같은 반도체 물질로 이루어진 그룹에서 선택되는 것으로부터 형성되는 것인 광축전지 파이버
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제8항에서,상기 제2전극은 Ag, Ni, Au 또는 Co와 같은 금속으로부터 제조되는 것인 광축전지 파이버
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제8항에서,상기 전극활물질은 다공성 탄소(porous carbon), 탄소나노튜브(carbon nanotubes), 환원된 그래핀 옥사이드(reduced graphene oxides), 그래핀(graphene)과 같은 전기이중층 커패시터 유형의 활성 탄소(electric double layer capacitive type activated carbon); 루테늄옥사이드(RuO2), 산화질소(NiOx), 망간옥사이드(MnO2), 바나듐옥사이드(VOx), 티타늄옥사이드(TiO2), 코발트옥사이드(Co2O3), 산화은(Ag2O), 몰리브덴카바이드(MoCx), 몰리브덴질화물(MO2N), 텅스텐카바이드(WCx), 텅스텐질화물(WNx), 산화철(Fe2O3), 몰리브덴황화물(MoSx)과 같은 유사 커패시터 유형의 전이금속옥사이드(pseudocapacitive type transition metal oxide)류; 및 폴리티오펜(polythiophene (PT)), 폴리피롤(polypyrrole (PPy)), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)):폴리스티렌설포네이트(poly(styrenesulfonate)) (PDOET:PSS), 폴리아닐린(polyaniline (PANi)) 및 이들의 혼합물과 같은 전도성 고분자로 이루어진 그룹에서 선택되는 물질을 포함하는 것인 광축전지 파이버
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제8항에서,상기 분리막은 셀룰로오스, 폴리프로필렌(polypropylene (PP)), 폴리비닐리덴 디플로라이드(polyvinylidene difluoride (PVDF)), 폴리에틸렌(polyethylene (PE)), 폴리이미드(polyimide (PI)) 또는 투석막(dialysis membrane)으로부터 제조되는 것인 광축전지 파이버
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제8항에서,상기 겔 전해질은 폴리비닐알콜(polyvinyle alcohol (PVA)), 폴리(비닐리덴플로라이드)(poly(vinylidene fluoride) (PVDF)), 폴리(비닐리덴플로라이드)헥사플루오로포스페이트((poly(vinylidene fluoride) hexaflourophosphate (PVDF-HFP)), 폴리(에틸렌옥사이드)(poly(ethylene oxide) (PEO)), 폴리(아크릴로니트릴)(poly(acrylonitrile) (PAN)), 및 폴리(메틸메타크릴레이트)(poly(methyl methacrylate) (PMMA)), 에폭시 유도체(epoxy derivatives), 실리콘 유도체(silicone derivative)로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 폴리머 네트워크 및 상기 폴리머 네트워크 내에 용해되어 있는 리튬 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드(Lithium bis(trifluoromethanesulfonyle)imide (LiTFSI)), 리튬 헥사플루오로포스페이트(Lithium hexafluorophosphate (LiPF6)), 리튬 퍼클로레이트(Lithium perchlorate (LiClO4)) 및 리튬 클로라이드(Lithium chloride (LiCl))로 이루어지는 그룹에서 선택되는 염 또는염화수소(HCl), 브롬화수소(HBr), 질산(HNO3), 황산(H2SO4), 인산(H3PO4), 및 요오드화수소산(HI)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 강산; 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 및 수산화리튬(lithium hydroxide (LiOH)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 강염기 및 염화나트륨(NaCl), 브롬화칼륨(KBr) 및 염화망간(MgCl)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 염을 포함하는 것인 광축전지 파이버
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제1항에서,상기 광축전지 파이버는 1개 이상의 SF-OSCs 및 1개 이상의 SF-SCs가 적층되어 있으며, 캡슐화되는 있는 것인 광축전지 파이버
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제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 광축전지 파이버를 포함하여 직조된 직물
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제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 광축전지 파이버 다수 개를 연결하여 이루어지는 광축전지 파이버 모듈
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제18항의 광축전지 파이버 모듈을 전력 공급원으로 사용하는 스마트 기기
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하기 단계를 포함하는 광축전지 파이버의 제조방법:대면적 유연성 유기 태양전지(flexible organic solar cells(F-OSCs))을 제조하는 단계;대면적 유연성 슈퍼 커패시터(flexible supercapacitors(F-SCs)를 제조하는 단계;상기 대면적 F-OSCs 및 F-SCs를 각각 절단하여 스트립 형태의 유연성 유기 태양전지(stripe-shape flexible organic solar cells(SF-OSCs) 및 스트립 형태의 유연성 슈퍼커패시터(stripe-shape flexible supercapacitors(SF-SCs))를 제조하는 단계; 및1개 이상의 상기 SF-OSC와 1개 이상의 상기 SF-SCs를 적층하여 캡슐화하는 단계
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제20항에서,상기 F-OSCs를 제조하는 단계에서는 매립형 하이브리드전극, 전자수송층, 유기 광활성층, 정공수송층 및 제2전극을 적층하고, 상기 F-SCs를 제조하는 단계에서는 겔 전해질 및 분리막을 사이에 두고 양면으로 전극활물질 및 매립형 하이브리드전극을 적층하는 것인 광축전지 파이버의 제조방법
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제20항에서,상기 절단에는 가위(scissor), 메스(scalpel), 또는 레이저 절단(laser cutting)의 방법을 사용하는 광축전지 파이버의 제조방법
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제20항에서,상기 캡슐화에는 폴리우레탄, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 설폰(PES), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드(PI), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 아몰포스폴리에틸렌테레프탈레이트(APET), 폴리프로필렌테레프탈레이트(PPT), 폴리에틸렌테레프탈레이트글리세롤(PETG), 폴리사이클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트(PCTG), 변성트리아세틸셀룰로스(TAC), 사이클로올레핀고분자(COP), 사이클로올레핀코고분자(COC), 디시클로펜타디엔고분자(DCPD), 시클로펜타디엔고분자(CPD), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리다이메틸실론세인(PDMS), 실리콘수지, 불소수지 및 변성에폭시수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 사용하는 광축전지 파이버의 제조방법
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