KR101199466B1 - Energy harvester for three-dimensional complex - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3차원 융합 에너지 하베스터에 관한 것이다. 본 발명은 코어와 코어를 감싸는 클래딩을 포함하는 광섬유와; 클래딩이 제거된 일부분에 설치되고, 투명 전도성 산화물로 구성되는 제 1전극과; 제 1전극의 표면에서 다수개가 방사상으로 연장되어 구비되고, 압전 특성을 가진 산화아연(ZnO)로 이루어지는 나노 와이어와; 제 1전극과 대향되게 구비되는 제 2전극과; 제 1전극과 제 2전극 사이에 충진되는 유기물 활성층을 포함한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 나노전력발전소자와 유무기 하이브리드 태양전지의 융합이 가능하게 되어 태양에너지와 주변에 존재하는 소모성의 에너지를 동시에 사용할 수 있어 고효율의 에너지 하베스팅을 구현할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a three-dimensional fusion energy harvester. The present invention provides an optical fiber including a core and a cladding surrounding the core; A first electrode disposed on a portion of which the cladding is removed, the first electrode comprising a transparent conductive oxide; A plurality of nanowires extending radially from the surface of the first electrode and made of zinc oxide (ZnO) having piezoelectric properties; A second electrode provided to face the first electrode; An organic active layer is filled between the first electrode and the second electrode. According to the present invention, it is possible to fuse the nano-power power generation device and the organic-inorganic hybrid solar cell can be used at the same time using the solar energy and the energy consumption of the surroundings has the effect of implementing high efficiency energy harvesting. .
Description
본 발명은 3차원 융합 에너지 하베스터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 상이한 에너지 변환 메커니즘을 가진 에너지 하베스터의 융합 설계를 통해 고효율의 에너지를 생산할 수 있는 3차원 융합 에너지 하베스터에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional fusion energy harvester, and more particularly to a three-dimensional fusion energy harvester capable of producing high efficiency energy through the fusion design of energy harvesters having different energy conversion mechanisms.
물질의 압전(piezoelectric) 특성을 이용한 에너지 발전소자의 경우 기존의 태양전지, 풍력, 연료전지등과 같은 친환경 에너지와 달리 주변에 존재하는 미세진동이나 인간의 움직임으로부터 발생된 소모성의 기계적 에너지를 전기에너지로 무한히 추출할 수 있는 새로운 개념의 친환경에너지 발전 소자라 할 수 있다. In the case of energy power plants using piezoelectric properties of materials, unlike the environmentally friendly energy such as solar cells, wind power, fuel cells, etc., the energy consumption of the consumable mechanical energy generated from the micro vibrations or human movements that exist around them is converted into electrical energy. It is a new concept of eco-friendly energy generating device that can be extracted infinitely.
이러한 압전 특성을 이용한 에너지 변환 방식은 변환 효율이 크고 소형 및 경량화가 가능하며 나노 기술과의 융합을 통하여 획기적인 기술 도약을 이끌 새로운 기술로 각광받고 있다. 특히, 최근 나노 기술의 발달로 인해 나노 크기의 소자를 쉽게 만들 수 있는 수준에 이르렀다. The energy conversion method using the piezoelectric characteristics is high conversion efficiency, small size and light weight, and has been spotlighted as a new technology to lead the breakthrough technology leap through fusion with nanotechnology. In particular, recent advances in nanotechnology have made it possible to easily create nanoscale devices.
하지만, 현재 전력의 대부분을 차지하는 배터리는 나노 소자에 비해 큰 면적을 차지할 뿐만 아니라 제한된 수명으로 인해 나노 소자의 성능 및 독립적 구동을 제한시키는 단점이 있다. 반면 저차원 나노 구조물 기반 나노전력발전소자의 경우 소자 전체 시스템을 나노 크기로 만들 수 있을 뿐만 아니라 지속적이고 독립적인 소자의 구동을 가능하게 한다. 이러한 저차원 나노구조물을 이용한 에너지 발전소자의 개발은 나노소자의 기술적인 한계를 획기적으로 개선시킬 것으로 보여진다.However, the battery which occupies most of the current power not only takes up a large area compared to the nano device, but also has a disadvantage of limiting the performance and independent driving of the nano device due to the limited lifetime. On the other hand, low-dimensional nanostructure-based nanopower generators can not only make the entire system nanoscale, but also enable continuous and independent operation of the device. The development of energy generators using these low-dimensional nanostructures is expected to dramatically improve the technical limitations of nanodevices.
이상에서 설명한 압전 소자를 비롯한 태양광발전(photovoltaics), 열전 소자(thermoelectric)과 같은 차세대 신재생 에너지의 경우, 개별 특성들을 이용한 소자는 낮은 출력을 가지는 단점이 있고, 소자 설치에 대한 공간적 제한뿐만 아니라 흐린 날에는 효율이 급격히 떨어지는 시간적인 제한을 받을 수밖에 없는 2차원의 평면형 소자에 대한 연구가 대부분을 차지하는 한계가 있었다.In the case of next-generation renewable energy such as photovoltaics and thermoelectric, including piezoelectric elements described above, devices using individual characteristics have disadvantages of low output, and not only space limitation for device installation On cloudy days, most of the research on two-dimensional planar devices, which are subject to the time-limiting drop in efficiency, was the limit.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 서로 상이한 에너지 변환 메커니즘을 가진 에너지 하베스터의 융합과 소자 설계를 통하여 이론적인 효율을 뛰어넘는 3차원의 고효율 에너지 하베스터를 구현하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and through the fusion and device design of energy harvesters having different energy conversion mechanisms to achieve a three-dimensional high efficiency energy harvester that exceeds the theoretical efficiency To implement.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 광섬유와; 상기 광섬유의 적어도 일부 구간에 설치되고, 투명 전도성 산화물로 구성되는 제 1전극과; 상기 제 1전극의 표면에서 연장되어 구비되고, 압전 특성을 가진 물질로 이루어지는 나노와이어와; 상기 제 1전극과 대향되게 구비되는 제 2전극을 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is an optical fiber; A first electrode disposed in at least a portion of the optical fiber and made of a transparent conductive oxide; Nanowires extending from the surface of the first electrode and made of a material having piezoelectric properties; It includes a second electrode provided to face the first electrode.
상기 나노와이어는 압전 특성을 나타내는 산화아연(ZnO)으로 구성됨을 특징으로 한다. 산화아연(ZnO) 외 압전 특성을 나타내는 ZnSnO3, ZnMgO, GaN, InGaN, AlGaN 등으로 구성될 수 있다.The nanowires are composed of zinc oxide (ZnO) exhibiting piezoelectric properties. ZnSnO 3 , ZnMgO, GaN, InGaN, AlGaN, etc., which exhibit piezoelectric properties in addition to zinc oxide (ZnO).
상기 나노와이어는 상기 제 1전극의 표면에서 다수개가 방사형으로 연장되어 형성됨을 특징으로 한다.The nanowire is characterized in that a plurality of radially extending from the surface of the first electrode is formed.
상기 제 1전극의 표면에는 상기 나노와이어의 형성을 위한 시드층이 형성됨을 특징으로 한다.A seed layer for forming the nanowires is formed on a surface of the first electrode.
상기 제 1전극은 산화인듐주석(ITO) 임을 특징으로 한다.The first electrode is characterized in that the indium tin oxide (ITO).
상기 제 2전극은 금(Au) 또는 백금(Pt)의 높은 일함수 값을 가진 금속 전극으로 형성됨을 특징으로 한다.The second electrode may be formed of a metal electrode having a high work function value of gold (Au) or platinum (Pt).
상기 제 2전극의 내면에는 태양광에 의해 발생한 전자를 차단하기 위한 전자 차단층이 형성됨을 특징으로 한다.The inner surface of the second electrode is characterized in that the electron blocking layer for blocking electrons generated by sunlight.
상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 충진되는 유기물 활성층(P3HT:PCBM blend)을 더 포함한다.The organic light emitting device may further include an organic active layer (P3HT: PCBM blend) filled between the first electrode and the second electrode.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 코어와 상기 코어를 감싸는 클래딩을 포함하는 광섬유와; 상기 클래딩이 제거된 일부분에 설치되고, 투명 전도성 산화물로 구성되는 제 1전극과; 상기 제 1전극의 표면에서 다수개가 방사상으로 연장되어 구비되고, 압전 특성을 가진 산화아연(ZnO)으로 이루어지는 나노와이어와; 상기 제 1전극과 대향되게 구비되는 제 2전극과; 상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 충진되는 유기물 활성층(P3HT:PCBM blend)을 포함한다.According to another feature of the invention, the invention is an optical fiber comprising a core and a cladding surrounding the core; A first electrode disposed on a portion of which the cladding is removed and composed of a transparent conductive oxide; A plurality of nanowires extending radially from the surface of the first electrode and made of zinc oxide (ZnO) having piezoelectric properties; A second electrode provided to face the first electrode; And an organic active layer (P3HT: PCBM blend) filled between the first electrode and the second electrode.
본 발명에 의하면, 광섬유의 구조를 도입하여 3차원 와이어 형태의 하베스터를 구현함으로써, 나노전력발전소자와 유무기 하이브리드 태양전지의 융합이 가능하게 되어 태양에너지와 주변에 존재하는 소모성의 에너지를 동시에 사용할 수 있어 고효율의 에너지 하베스팅을 구현할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by implementing the structure of the three-dimensional wire harvester by introducing the structure of the optical fiber, it is possible to fuse the nano-power generation device and the organic-inorganic hybrid solar cell to use the solar energy and the energy consumption of the surrounding energy at the same time It is possible to implement high efficiency energy harvesting.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 융합 에너지 하베스터의 일부를 절개한 것을 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 융합 에너지 하베스터의 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 3차원 융합 에너지 하베스터의 구동 형태를 보인 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 3차원 융합 에너지 하베스터를 도로에 이용한 것을 보인 예시도.1 is a perspective view showing a portion of a three-dimensional fusion energy harvester according to an embodiment of the present invention incision.
Figure 2 is a cross-sectional view of a three-dimensional fusion energy harvester according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing the driving form of the three-dimensional fusion energy harvester according to the present invention.
Figure 4 is an exemplary view showing that the three-dimensional fusion energy harvester according to the present invention used on the road.
이하 본 발명에 의한 3차원 융합 에너지 하베스터의 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a three-dimensional fusion energy harvester according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 융합 에너지 하베스터의 일부를 절개한 것을 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 융합 에너지 하베스터의 단면도이다. 1 is a perspective view showing a portion of a three-dimensional fusion energy harvester according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of a three-dimensional fusion energy harvester according to an embodiment of the present invention.
이들 도면에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 3차원 융합 에너지 하베스터는 광섬유(1)와; 상기 광섬유(1)의 적어도 일부 구간에 구비되고, 투명 전도성 산화물로 구성되는 제 1전극(10)과; 상기 제 1전극(10)의 표면에서 연장되어 구비되고, 압전 특성을 가진 물질로 이루어지는 나노와이어(14)와; 상기 제 1전극(10)과 대향되게 구비되는 제 2전극(20)을 포함한다.As shown in these figures, the three-dimensional fusion energy harvester according to the present invention comprises: an
상기 광섬유(1)는 중앙의 코어(3; core, 도 2 참조)와 주변의 클래딩(5; cladding)으로 구성되고, 일반적으로 상기 코어(3)는 굴절률이 높은 물질로 이루어지고 상기 클래딩(5)은 굴절률이 낮은 물질로 이루어져 코어(3)를 통과하는 광이 전반사가 이루어지도록 한다. 본 실시예에서 상기 광섬유(1)와 같은 구성을 둔 것은 3차원 형태의 융합 에너지 하베스터를 구현하기 위함이다. 즉, 이하에서 설명하겠지만, 산화아연(ZnO)의 압전 특성을 이용하여 광섬유(1)를 통과하는 태양광뿐만 아니라 주변에 존재하는 진동 에너지와 같은 소모성 에너지를 사용 가능한 에너지로 변환이 가능하다.The
한편, 상기 광섬유(1)의 일부 구간, 즉 상기 클래딩(5)이 제거된 일부에 제 1전극(10)이 설치된다. 상기 제 1전극(10)은 투과 전도성 산화물(TCO; transparent conducting oxide)로 구성된다. 상기 제 1전극(10)은 중앙의 코어보다 굴절률이 큰 산화인듐주석(ITO)과 같은 물질로 만들어진다. 이로 인하여 상기 광섬유(1)를 통해 전반사해서 들어온 빛은 제 1전극(10)으로 굴절되어 들어가게 되고, 산화인듐주석(ITO)보다 굴절률이 큰 산화아연(ZnO)으로 굴절되어 들어간다. 상기 굴절된 빛은 유기물 활성층(16)에 이르게 되고 태양광 발전을 하게 된다.On the other hand, the
그리고, 상기 제 1전극(10)의 표면에는 시드층(12)이 형성된다. 상기 시드층(12)은 나노와이어(14)를 형성하고 성장하도록 하는 역할과 동시에 유기물 활성층(16)에서 발생한 홀을 차단하는 역할을 한다. 다시 말해, 상기 시드층(12)은 홀을 차단하여 상기 제 1전극(10) 쪽으로 전자가 이동될 수 있도록 하는 것이다. The
다음으로, 상기 제 1전극(10)과 제 2전극(20) 사이에는 유기물 활성층(16, P3HT:PCBM blend)이 충진되고 상기 시드층(12)에 의해 나노와이어(14)가 형성된다. 상기 나노와이어(14)는 다수개가 상기 제 1전극(10)의 표면에서 방사상으로 연장되게 형성되고, 다수개가 소정의 간격으로 열 및 행을 이루어 배치될 수 있다. Next, an organic active layer 16 (P3HT: PCBM blend) is filled between the
본 실시예에서 상기 나노와이어(14)로는 압전 특성을 가진 물질을 사용함이 바람직하다. 즉, 상기 나노와이어(14)는 태양광을 흡수하여 전자 및 홀을 발생시키는 유기 태양전지로서의 역할 뿐만 아니라, 압전 특성을 이용하여 나노전력발전소자로서 활용될 수 있어야 한다. 압전 특성을 가진 나노와이어(14)에 의해 압력이나 진동에 의해 발생하는 소모성 에너지를 새로운 에너지로 창출할 수 있는 효과를 가져온다. 이를 위해 상기 나노와이어(14)로서 산화아연(ZnO)을 사용함이 바람직하다. 상기 산화아연(ZnO)는 압전 특성을 가진 소자로서, 서로 상이한 에너지 변환 메커니즘을 가진 에너지 하베스팅 소자의 융합 설계가 가능하다.In the present embodiment, it is preferable to use a material having piezoelectric properties as the
이상에서 상기 나노와이어(14)로서 산화아연(ZnO)을 제시하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 태양전지에 활용이 가능하고 압전 특성을 가진 소자라면 어떠한 것이라도 채용될 수 있음은 당연하다. 예를 들어, 산화아연(ZnO) 외 압전 특성을 나타내는 ZnSnO3, ZnMgO, GaN, InGaN, AlGaN 등으로 구성될 수 있다.Although zinc oxide (ZnO) has been presented as the
본 실시예에서 이와 같이 유기 태양전지와 나노전력발전소자로서 3차원 형상의 차세대 하베스팅 소자를 제안한 것은 다음과 같은 이유 때문이다. In the present embodiment, the next-generation harvesting device having a three-dimensional shape as an organic solar cell and a nano power generator is proposed for the following reasons.
태양광의 경우 시간적, 공간적인 한계를 가지고 있는 에너지이다. 즉, 태양광은 비가 오거나 흐린 날에는 광전변환 효율이 급격하게 떨어지고 2차원의 평면형 소자는 설치에 있어서 공간적인 한계를 가지고 있다. 하지만, 본 발명에서와 같이 3차원 형상의 융합 하베스팅 소자에 의하면, 3차원 형상으로서 굽힘이 가능하여 설치에 있어서 자유롭고 날씨가 흐리고 비가 오는 날에도 압력, 진동 등을 통한 에너지 생성이 가능한 장점이 있다. 이와 같은 하베스팅 소자를 활용한 방안에 대해서는 이하에서 보다 자세하게 설명하도록 한다.In the case of sunlight, it is energy that has a temporal and spatial limitation. In other words, photovoltaic conversion efficiency drops rapidly on rainy or cloudy days, and two-dimensional planar devices have spatial limitations in installation. However, according to the fusion harvesting device having a three-dimensional shape, as in the present invention, it is possible to bend as a three-dimensional shape, which is free in installation, and it is possible to generate energy through pressure, vibration, etc., even on rainy days and weather. . The method using the harvesting device will be described in more detail below.
한편, 본 발명에 의한 하베스팅 소자의 외곽에는 제 2전극(20)이 설치된다. 상기 제 2전극(20)은 상기 제 1전극(10)과 대향되는 것으로서 태양광에 의해 전자 및 홀이 발생될 때 홀이 이동되는 부분이다. 상기 제 2전극(20)은 상기 제 1전극(10)과 일정한 거리만큼 이격되어 제 1전극(10)을 감싸고, 금(Au), 백금(Pt)과 같은 높은 일함수 값을 가진 금속 전극으로 구성된다.On the other hand, the
그리고, 상기 제 2전극(20)의 내면에는 전자 차단층(22)이 형성된다. 상기 전자 차단층(22)은 상기 제 2전극(20) 쪽으로 전자가 이동되는 것을 차단하는 역할을 하는 것으로서, 상기 시드층(12)과 서로 대응된다. 상기 전자 차단층(22)으로는 예를 들어 MoOx가 사용될 수 있다.
In addition, an
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 3차원 융합 에너지 하베스터의 활용예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, an application example of the three-dimensional fusion energy harvester according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail.
도 3은 본 발명에 의한 3차원 융합 에너지 하베스터의 구동 형태를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 3차원 융합 에너지 하베스터를 도로에 이용한 것을 보인 예시도이다.Figure 3 is a perspective view showing the driving shape of the three-dimensional fusion energy harvester according to the present invention, Figure 4 is an exemplary view showing that the three-dimensional fusion energy harvester according to the present invention used for the road.
이들 도면에 도시된 바에 따르면, 도 3에서와 같이 본 발명에 의한 3차원 융합 에너지 하베스터는 3차원 와이어 형상으로서 다양한 방향으로 굽힘이 가능하게 된다. 따라서, 축방향 또는 축방향에 직교한 방향 등으로 작용하는 응력 또는 진동에 대해 압전 특성을 가진 나노와이어(14)를 통해 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 것이 가능하다. As shown in these figures, as shown in Figure 3, the three-dimensional fusion energy harvester according to the present invention can be bent in various directions as a three-dimensional wire shape. Therefore, it is possible to convert mechanical energy into electrical energy through the
예를 들어, 도 4에서와 같이 3차원 융합 에너지 하베스터를 도로의 하방에 설치하였다고 가정한다. 이 상태에서 하베스터의 일단부는 도로(R) 외부로 노출되도록 설치한다. 다시 말해, 광섬유(1)의 일단부가 도로(R) 외부로 노출되도록 설치하고, 노출된 일단부를 통해 태양광이 집광되게 한다.For example, assume that a three-dimensional fusion energy harvester is installed below the road as shown in FIG. In this state, one end of the harvester is installed to be exposed to the outside of the road (R). In other words, one end of the
상기 광섬유(1)의 일단부로 입사된 태양광은 상기 광섬유(1)의 내부에서 코어(3) 및 클래딩(5)에 의해 전반사되어 이동되다가 제 1전극(10)이 형성된 부분에서 도 2와 같이 굴절이 일어나게 된다. 즉, 입사된 태양광 중에 일부는 반사되고 일부는 상기 제 1전극(10)에서 굴절이 발생하여 상기 나노와이어(14)로 입사된다. Solar light incident to one end of the
다음으로, 상기 나노와이어(14)는 태양광에 의해 전자 및 홀을 발생시키고, 여기에서 생성된 전자는 나노와이어(14)를 통해 제 1전극(10) 쪽으로 수송되고, 홀은 제 2전극(20) 쪽으로 수송된다. 그리고, 상기 시드층(12)은 홀이 제 1전극(10) 쪽으로 수송되는 것을 차단하고, 상기 전자 차단층(22)은 전자가 제 2전극(20) 쪽으로 수송되는 것을 차단한다. Next, the
이와 같이 설치된 하베스터에 의하면 도로(R)에 하방에 설치되어 있기 때문에 자동차 등의 주행 시에 발생하는 압력 진동이 나노와이어(14)로 전달됨으로써 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환이 가능하다. 또한, 태양광을 집광하여 태양전지로서 전기적 에너지로의 변환도 동시에 가능하다. 따라서, 태양 에너지뿐만 아니라 주변에 존재하는 소모성의 에너지를 사용 가능한 에너지로 변환함으로써, 고효율의 융합 에너지 하베스팅 소자를 구현할 수 있다.According to the harvester installed in this way, since it is provided below the road R, the pressure vibration generated when driving a car or the like is transmitted to the
물론, 도 4에 도시된 설치 상태는 일 예를 도시한 것에 불과하고 태양 에너지를 집광할 수 있고, 소모성의 에너지를 활용할 수 있는 곳이라면 어떠한 장소에도 설치가 가능할 것이다.Of course, the installation state shown in FIG. 4 is merely an example and may be installed in any place where it can condense solar energy and utilize consumable energy.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but may be defined by the scope of the claims, and those skilled in the art may make various modifications and alterations within the scope of the claims It is self-evident.
1 : 광섬유 3 : 코어
5 : 클래딩 10 : 제 1전극
12 : 시드층 14 : 나노 와이어
16 : 유기물 활성층 20 : 제 2전극
22 : 전자 차단층1: optical fiber 3: core
5: cladding 10: first electrode
12
16: organic active layer 20: second electrode
22: electron blocking layer
Claims (13)
상기 광섬유의 적어도 일부 구간에 설치되고, 투명 전도성 산화물로 구성되는 제 1전극과;
상기 제 1전극의 표면에서 연장되어 구비되고, 압전 특성을 가진 물질로 이루어지는 나노 와이어와;
상기 제 1전극과 대향되게 구비되는 제 2전극과;
상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 충진되는 유기물 활성층을 포함하고,
상기 제 2전극의 내면에는 태양광에 의해 발생한 전자가 상기 제2 전극 쪽으로 수송되는 것을 차단하기 위한 전자 차단층이 형성됨을 특징으로 하는 3차원 융합 에너지 하베스터.Optical fiber;
A first electrode disposed in at least a portion of the optical fiber and made of a transparent conductive oxide;
A nano wire extending from the surface of the first electrode and made of a material having piezoelectric properties;
A second electrode provided to face the first electrode;
An organic active layer filled between the first electrode and the second electrode,
And an electron blocking layer formed on an inner surface of the second electrode to block electrons generated by sunlight from being transported to the second electrode.
상기 나노 와이어는 산화아연(ZnO)으로 구성됨을 특징으로 하는 3차원 융합 에너지 하베스터.The method of claim 1,
The nano-wire is a three-dimensional fusion energy harvester, characterized in that composed of zinc oxide (ZnO).
상기 나노 와이어는 상기 제 1전극의 표면에서 다수개가 방사형으로 연장되어 형성됨을 특징으로 하는 3차원 융합 에너지 하베스터.The method of claim 1,
The nano-wire is a three-dimensional fusion energy harvester, characterized in that a plurality of radially extending from the surface of the first electrode.
상기 제 1전극의 표면에는 상기 나노 와이어의 형성을 위한 시드층이 형성됨을 특징으로 하는 3차원 융합 에너지 하베스터.The method of claim 1,
3D fusion energy harvester, characterized in that the seed layer for forming the nanowires is formed on the surface of the first electrode.
상기 제 1전극은 산화인듐주석(ITO) 임을 특징으로 하는 3차원 융합 에너지 하베스터.The method of claim 1,
The first electrode is a three-dimensional fusion energy harvester, characterized in that the indium tin oxide (ITO).
상기 제 2전극은 금(Au) 또는 백금(Pt) 소재의 금속 전극으로 형성됨을 특징으로 하는 3차원 융합 에너지 하베스터.The method of claim 1,
The second electrode is a three-dimensional fusion energy harvester, characterized in that formed of a metal electrode of gold (Au) or platinum (Pt) material.
상기 클래딩이 제거된 일부분에 설치되고, 투명 전도성 산화물로 구성되는 제 1전극과;
상기 제 1전극의 표면에서 다수개가 방사상으로 연장되어 구비되고, 압전 특성을 가진 산화아연(ZnO)으로 이루어지는 나노 와이어와;
상기 제 1전극과 대향되게 구비되는 제 2전극과;
상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 충진되는 유기물 활성층을 포함하고,
상기 제 2전극의 내면에는 태양광에 의해 발생한 전자가 상기 제2 전극 쪽으로 수송되는 것을 차단하기 위한 전자 차단층이 형성됨을 특징으로 하는 3차원 융합 에너지 하베스터.An optical fiber comprising a core and a cladding surrounding the core;
A first electrode disposed on a portion of which the cladding is removed and composed of a transparent conductive oxide;
A plurality of nanowires extending radially from the surface of the first electrode and made of zinc oxide (ZnO) having piezoelectric properties;
A second electrode provided to face the first electrode;
An organic active layer filled between the first electrode and the second electrode,
And an electron blocking layer formed on an inner surface of the second electrode to block electrons generated by sunlight from being transported to the second electrode.
상기 제 1전극의 표면에는 상기 나노와이어의 형성을 위한 시드층이 형성됨을 특징으로 하는 3차원 융합 에너지 하베스터.The method of claim 9,
3D fusion energy harvester, characterized in that the seed layer for forming the nanowires is formed on the surface of the first electrode.
상기 제 1전극은 산화인듐주석(ITO) 임을 특징으로 하는 3차원 융합 에너지 하베스터.The method of claim 9,
The first electrode is a three-dimensional fusion energy harvester, characterized in that the indium tin oxide (ITO).
상기 제 2전극은 금(Au) 또는 백금(Pt) 소재의 금속 전극으로 형성됨을 특징으로 하는 3차원 융합 에너지 하베스터.The method of claim 9,
The second electrode is a three-dimensional fusion energy harvester, characterized in that formed of a metal electrode of gold (Au) or platinum (Pt) material.
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