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차단층을 포함하는 염료감응 태양전지용 광전극 및 이의제조방법

  • 기술번호 : KST2015121246
  • 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 발명은 차단층(blocking layer)을 포함하는 염료감응 태양전지용 광전극 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 염료감응 태양전지용 광전극(photo electode)에 있어서, 상기 광전극은 a) 전도성 기판, b) 상기 기판에 형성되며 금속산화물을 포함하는 차단층(blocking layer), 및 c) 상기 차단층 위에 형성되며 금속산화물 나노입자를 포함하고 표면에 감광성 염료가 흡착된 다공질막을 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지용 광전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.본 발명에 따른 염료감응 태양전지용 광전극은 전도성 기판과 다공질막 사이에 차단층을 포함함에 따라 기판과 다공질막의 접합성을 향상시킴과 동시에, 기판과 전해질의 직접적인 접촉을 차단하여 전자 전이를 막아 에너지 전환효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기판의 거친 표면에 의한 빛의 산란을 방지할 수 있으며, 광전극의 투광도가 우수한 장점이 있다.태양전지, 염료감응, 광전극, 차단층
Int. CL H01L 31/18 (2014.01) H01L 31/0216 (2014.01) H01L 31/04 (2014.01)
CPC H01G 9/2027(2013.01) H01G 9/2027(2013.01)
출원번호/일자 1020060105809 (2006.10.30)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자 10-0854711-0000 (2008.08.21)
공개번호/일자 10-2008-0038651 (2008.05.07) 문서열기
공고번호/일자 (20080827) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2006.10.30)
심사청구항수 9

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김경곤 대한민국 서울 성북구
2 박남규 대한민국 대전 유성구
3 유범진 대한민국 서울 강서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 유미특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 서림빌딩 **층 (역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application
2006.10.30 수리 (Accepted) 1-1-2006-0791771-13
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2007.08.03 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2007.09.17 수리 (Accepted) 9-1-2007-0056680-60
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2007.11.22 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2007-0621648-00
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2008.01.22 수리 (Accepted) 1-1-2008-0052918-29
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2008.01.22 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2008-0052921-67
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2008.04.03 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2008-0188548-86
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2008.04.21 수리 (Accepted) 1-1-2008-0281516-94
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2008.04.21 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2008-0281517-39
10 등록결정서
Decision to grant
2008.08.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2008-0431544-38
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2009.12.15 수리 (Accepted) 4-1-2009-5247056-16
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.02.19 수리 (Accepted) 4-1-2014-5022002-69
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번호 청구항
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염료감응 태양전지용 광전극(photo electode)의 제조방법에 있어서,광전극용 전도성 기판을 준비하는 단계(제ⅰ단계);상기 전도성 기판의 일면에 금속산화물을 전구체 용액을 도포한 후 열처리하여 차단층(blocking layer)을 형성시키는 단계(제ⅱ단계);상기 차단층 상에 금속산화물 나노입자를 포함하는 다공질막을 형성시키는 단계(제ⅲ단계); 및상기 다공질막의 표면에 감광성 염료를 흡착시키는 단계(제ⅳ단계)를 포함하며,상기 금속산화물 전구체 용액은 메틸알코올, 에틸알코올, 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF) 및 증류수로 이루어지는 군에서 1종 이상 선택되는 용매 100 중량부에 대하여, 티타늄클로라이드(Titimium(IV)chloride), 티타늄이소프로폭사이드(Titanium(IV)isopropoxide), 및 티타늄비스에틸아세토아세타토디이소프로폭사이드(Titanium(IV)bis(ethylacetoacetato)diisopropoxide)로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 금속산화물 전구체를 0
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제5항에 있어서,상기 금속산화물 전구체 용액의 도포는 스핀 코팅(spin coating), 딥 코팅(dip coating), 드롭 캐스팅(drop casting)으로 이루어진 군에서 선택되는 방법으로 수행하는 것인 염료감응 태양전지용 광전극의 제조방법
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제5항에 있어서,상기 열처리는 400 내지 550 ℃에서 10 내지 120 분 동안 수행하는 것인 염료감응 태양전지용 광전극의 제조방법
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제5항에 있어서,상기 (제ⅱ단계)는 차단층을 1 내지 5,000 ㎚의 두께로 형성시키는 것인 염료감응 태양전지용 광전극의 제조방법
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제5항에 있어서,상기 (제ⅲ단계)는 금속산화물 나노입자, 바인더용 고분자 및 용매를 포함하는 금속산화물 나노입자 페이스트(paste)를 상기 차단층 상에 도포한 후 열처리하여 다공질막을 형성시키는 것인 염료감응 태양전지용 광전극의 제조방법
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제11항에 있어서,상기 열처리는 400 내지 550 ℃에서 10 내지 120 분 동안 수행하는 것인 염료감응 태양전지용 광전극의 제조방법
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제5항에 있어서,상기 (제ⅳ단계)는 차단층 및 다공질막이 형성된 기판을 감광성 염료를 포함하는 용액에 1 내지 48 시간 동안 함침하여 다공질막의 표면에 감광성 염료가 흡착되도록 하는 것인 염료감응 태양전지용 광전극의 제조방법
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제5항에 있어서,상기 차단층 및 다공질막에 포함되는 금속산화물은 타이타늄(Ti)산화물, 지르코늄(Zr)산화물, 스트론튬(Sr)산화물, 징크(Zn)산화물, 인듐(In)산화물, 란타넘(La)산화물, 바나듐(V)산화물, 몰리브데넘(Mo)산화물, 텅스텐(W)산화물, 틴(Sn)산화물, 나이오븀(Nb)산화물, 마그네슘(Mg)산화물, 알루미늄(Al)산화물, 이트늄(Y)산화물, 스칸듐(Sc)산화물, 사마륨(Sm)산화물, 갈륨(Ga)산화물, 및 스트론튬타이타늄(SrTi)산화물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것인 염료감응 태양전지용 광전극의 제조방법
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광전극(photo electrode), 상기 광전극과 마주보도록 배치된 상대전극(counter electrode), 및 상기 두 전극 사이의 공간에 충진된 전해질을 포함하는 염료감응 태양전지에 있어서,상기 제5항 및 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 광전극을 포함하며,상기 광전극은 a) 전도성 기판, b) 상기 기판에 형성되며 금속산화물을 포함하는 1 내지 5,000 ㎚의 두께의 차단층(blocking layer), 및 c) 상기 차단층 위에 형성되며 평균입경이 1 내지 500 nm인 금속산화물 나노입자를 포함하고 표면에 감광성 염료가 흡착된 다공질막을 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지
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