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할로겐화 납 어덕트 화합물 및 이를 이용한 페로브스카이트 소자(Lead halide adduct and devices utilizing same)

  • 기술번호 : KST2017000130
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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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 하기 화학식 1로 표시되는 어덕트 화합물을 제공하며, 상기 할로겐화 납 어덕트 화합물에 결합된 루이스 염기 화합물을 보다 안정하게 유지함으로써, 우수한 변환효율을 갖는 페로브스카이트 태양전지를 제조할 수 있다. [화학식 1] AㆍPbY2ㆍQ 상기 식에 있어서, A는 유기 할라이드 화합물 또는 무기 할라이드 화합물이며, Y는 F-, Cl-, Br- 및 I-의 할로겐 이온이고, Q는 비공유 전자쌍을 갖는 질소(N), 산소(O) 또는 황(S)원자를 전자쌍 주개하는 작용기를 포함하는 루이스 염기(Lewis base) 화합물이다.
Int. CL H01L 31/0216 (2014.01) H01L 31/18 (2006.01) C07F 7/24 (2006.01)
CPC C07F 7/24(2013.01) C07F 7/24(2013.01) C07F 7/24(2013.01) C07F 7/24(2013.01)
출원번호/일자 1020150129336 (2015.09.11)
출원인 재단법인 멀티스케일 에너지시스템 연구단, 서울대학교산학협력단, 성균관대학교산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2017-0001536 (2017.01.04) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020150090139   |   2015.06.25
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2016.05.16)
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 재단법인 멀티스케일 에너지시스템 연구단 대한민국 서울특별시 관악구
2 서울대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 관악구
3 성균관대학교산학협력단 대한민국 경기도 수원시 장안구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 최만수 대한민국 서울특별시 강남구
2 안남영 대한민국 서울특별시 관악구
3 박남규 대한민국 서울특별시 양천구
4 손대용 대한민국 경기도 수원시 장안구
5 장인혁 대한민국 경기도 수원시 장안구
6 강성민 대한민국 부산광역시 금정구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김애라 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 *** (역삼동, 한신인터밸리**) 서관 ***호(테라아이피씨특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 재단법인 멀티스케일 에너지시스템 연구단 서울특별시 관악구
2 서울대학교산학협력단 서울특별시 관악구
3 성균관대학교산학협력단 경기도 수원시 장안구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2015.09.11 수리 (Accepted) 1-1-2015-0887924-97
2 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2016.05.16 수리 (Accepted) 1-1-2016-0463503-91
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.02.23 수리 (Accepted) 4-1-2017-5028829-43
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2017.09.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0681060-05
5 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2017.11.27 수리 (Accepted) 1-1-2017-1177913-89
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2017.12.27 수리 (Accepted) 1-1-2017-1297963-32
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2017.12.27 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2017-1297964-88
8 등록결정서
Decision to grant		 2018.05.14 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0323921-38
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.05.13 수리 (Accepted) 4-1-2019-5093546-10
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.05.23 수리 (Accepted) 4-1-2019-5101798-31
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.02 수리 (Accepted) 4-1-2019-5154561-59
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.11.25 수리 (Accepted) 4-1-2020-5265458-48
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
하기 화학식 1로 표시되며, XRD 회절 피크의 2θ값이 7~8
2 2
제1항에 있어서,상기 화학식 2로 표시되는 화합물에 있어서, 상기 Q로 표시되는 루이스 염기(Lewis base) 화합물이 Pb와 결합되는 전자쌍 주개 원자가 포함된 작용기에 해당하는 FT-IR 피크가 화학식 2에서 Q화합물 보다 10 내지 30 cm-1 만큼 적색 이동(red shift)되어 나타나는 것을 특징으로 하는 어덕트 화합물
3 3
삭제
4 4
제1항에 있어서, XRD 회절 피크의 2θ값이 6~7, 7~8
5 5
제1항에 있어서, XRD 회절 피크의 2θ값이 7~8
6 6
제1항에 있어서,상기 Q는 디메틸설폭사이드(Dimethylsulfoxide(DMSO)), N,N-디메틸아세트아미드(N,N-Dimethylacetamide(DMA)), N-메틸-2-피롤리디온(N-Methyl-2-pyrrolidione(MPLD)), N-메틸-2-피리딘(N-Methyl-2-pyridine(MPD)), 2,6-디메틸- γ-피론(2,6-Dimethyl-γ-pyrone(DMP)), 아세트아미드(Acetamide), 우레아(Urea), 티오우레아(Thiourea(TU)), N,N-디메틸티오아세트아미드(N,N-Dimethylthioacetamide(DMTA)), 티오아세트아미드(Thioacetamide(TAM)), 에틸렌이아민(Ethylenediamine(EN)), 테트라에틸렌디아민(Tetramethylethylenediamine(TMEN)), 2,2'-바이피리딘(2,2'-Bipyridine(BIPY)), 1,10-피페리딘(1,10-Piperidine), 아닐린(Aniline), 피롤리딘(Pyrrolidine), 디에틸아민(Diethylamine), N-메틸피롤리딘(N-Methylpyrrolidine), n-프로필아민(n-Propylamine)에서 선택되는 하나 이상의 화합물인 어덕트 화합물
7 7
제1항에 있어서,상기 Q는 티오아미드기, 티오시아네이트기, 티오에테르기, 티오케톤기, 티올기, 싸이오펜기, 티오우레아기, 티오아세트아미드기 및 티오설페이트기로 이루어진 군에서 선택되는 하나이상을 작용기로서 포함하는 화합물이며, 상기 화합물에 포함된 비공유전자쌍을 갖는 S원자를 전자쌍 주개로 하는 작용기를 포함하는 루이스 염기 화합물인 어덕트 화합물
8 8
제1항에 있어서,상기 Q는 티오아미드기, 티오시아네이트기, 티오에테르기, 티오케톤기, 티올기, 싸이오펜기, 티오우레아기, 티오설페이트기, 티오아세트아미드기, 카보닐기, 알데하이드기, 카복실기, 에테르기, 에스테르기, 설포닐기, 설포기, 설파이닐기, 티오시아네이토기, 피롤리디논기, 페록시기, 아마이드기, 아민기, 아미드기, 이미드기, 이민기, 아지드기, 피리딘기, 피롤기, 니트로기, 니트로소기, 시아노기, 니트록시기 및 이소시아노기로 이루어진 군에서 선택되는 하나이상의 작용기를 포함하는 루이스 염기 화합물인 어덕트 화합물
9 9
제1항에 있어서,A는 하기 화학식 3또는 화학식 4로 표시되는 유기 양이온 또는 Cs+ 양이온 과 F-, Cl-, Br- 및 I-에서 선택되는 할로겐 이온의 결합으로 이루어진 화합물인 어덕트 화합물: [화학식 3] (R1R2N=CH-NR3R4)+상기 식에 있어서,R1, R2, R3 및 R4는 독립적으로 수소 및 비치환 또는 치환된 C1-C6 알킬로부터 선택되는 것이고,[화학식 4](R5R6R7R8N)+상기 식에 있어서,R5, R6, R7 및 R8은 수소, 비치환 또는 치환된 C1-C20 알킬 또는 비치환 또는 치환된 아릴이다
10 10
제1항에 있어서,A가 CH3NH3I, CH(NH2)2I 또는 CsI 인 어덕트 화합물
11 11
할로겐화 납, 유기 또는 무기할라이드 화합물 및 질소(N), 산소(O) 또는 황(S) 원자를 전자쌍 주개로 포함하는 작용기를 갖는 루이스 염기 화합물을 1:1:1의 몰비로 제1용매에 용해하여 전구체 용액을 제조하는 단계; 및상기 전구체 용액에 제2 용매를 투입하여 생성된 침전물을 여과하는 단계를 포함하는 제1항의 어덕트 화합물의 제조방법
12 12
삭제
13 13
제11항에 있어서,상기 제1용매가 프로판디올-1,2-카보네이트(PDC), 에틸렌 카보네이트(EC), 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 카보네이트 (PC), 프로필렌 카보네이트 (PC), 헥사메틸인산 트리아미드 (HMPA), 에틸 아세테이트, 니트로벤젠, 포름아미드, γ-부티로락톤 (GBL), 벤질 알코올, N-메틸-2-피롤리돈 (NMP), 아세토페논, 에틸렌 글리콜, 트리플루오로포스페이트, 벤조니트릴 (BN), 발레로니트릴(VN), 아세토니트릴(AN), 3-메톡시 프로피오니트릴(MPN), 디메틸술폭사이드 (DMSO), 디메틸 설페이트, 아닐린, N-메틸포름아미드(NMF), 페놀, 1,2-디클로로벤젠, 트리-n-부틸 포스페이트, o-디클로로벤젠, 셀레늄 옥시클로라이드, 에틸렌 설페이트, 벤젠티올, 디메틸 아세트아미드, 디에틸 아세트아미드, N,N-디메틸에탄아미드(DMEA), 3-메톡시프로피온니트릴(MPN), 디글라임(diglyme), 시클로헥산올, 브로모벤젠, 시클로헥사논, 아니솔(Anisole), 디에틸포름아미드(DEF), 디메틸포름아미드(DMF), 1-헥산티올, 과산화수소, 브로모포름(Bromoform), 에틸 클로로아세테이트, 1-도데칸티올, 디-n-부틸에테르, 디부틸 에테르, 아세틱 무수화물(acetic anhydride), m-자일렌, p-자일렌, 클로로벤젠, 모폴린(morpholine), 디이소프로필 에텔아민, 디에틸 카보네이트(DEC), 1-펜탄디올, n-부틸 아세테이트1-헥사데칸티올 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 어덕트 화합물의 제조방법
14 14
제11항에 있어서,상기 제2용매는 제1용매를 선택적으로 제거할 수 있는 용매로서, 아세톤계, C1-C3 알콜계, 에틸 아세테이트계, 디에틸에테르계, 알킬렌 클로라이드계, 환형 에테르계 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 것인 어덕트 화합물의 제조방법
15 15
제11항에 있어서,상기 제1용매가 디메틸포름아미드(DMF)이고, 상기 제2용매가 디에틸에테르인 것을 특징으로 하는 어덕트 화합물의 제조방법
16 16
제11항에 있어서,상기 제2용매는 상기 전구체 용액으로부터 제1용매를 선택적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 어덕트 화합물의 제조방법
17 17
제11항 및 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 어덕트 화합물을 이용하는 페로브스카이트의 제조방법
18 18
제17항에 있어서,상기 어덕트 화합물을 가열 및 건조하는 방법으로 어덕트 화합물에 포함된 루이스 염기 화합물을 제거하는 페로브스카이트의 제조방법
19 19
제17항에 있어서,상기 어덕트 화합물을 30℃ 이상의 온도에서 가열하여 루이스 염기 화합물을 상기 어덕트 화합물로부터 제거하는 페로브스카이트의 제조방법
20 20
전도성 투명 기재를 포함하는 제 1 전극을 형성하는 단계;상기 제 1전극상에 금속 산화물을 포함하는 차단층을 형성하는 단계;상기 차단층 상에 다공질의 금속 산화물을 포함하는 다공성층을 형성하는 단계;상기 다공성층 상에 제17항에 따른 제조방법으로 페로브스카이트층을 형성하는 단계;상기 페로브스카이트층 상에 정공전달층을 형성하는 단계; 및,상기 정공전달층 상에 금속을 포함하는 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 방법으로 제조된 태양전지
21 21
제20항에 있어서,상기 태양전지의 Jsc 가 22 mA/cm2 이상이고, Voc가 1
22 22
제20항에 있어서, 상기 태양전지의 변환효율(PCE)값이 17% 이상의 값을 갖는 것인 태양전지
23 23
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24 24
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6 US20180358571 US 미국 FAMILY
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1 미래창조과학부 (재)멀티스케일 에너지시스템 연구단 글로벌프론티어사업 집중형 실험실 구축 및 융합연구