KR101802936B1 - Solar cell including thin film type battery and method of fabricating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 투명한 제 1 기판과, 상기 제 1 기판 상에 형성된 투명한 제 1 전극과, 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판과, 상기 제 2 기판의 내측면에 구비된 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 접촉하며 반도체 산화물 또는 금속 산화물로 이루어지며 그 표면에 염료가 코팅된 다수의 나노입자로 구성된 액티브 패턴과, 상기 액티브 패턴을 둘러싸며 형성된 제 1 격벽과, 상기 제 1 격벽으로 둘러싸인 각 영역 내부를 채우며 상기 액티브 패턴과 상기 제 2 전극 사이에 개재된 전해질층을 포함하는 염료 감응 방식 태양전지와; 상기 제 2 기판 외측면에 형성된 제 3 전극과, 상기 제 3 전극 상에 형성된 고체 접착형 전해질층과, 상기 고체 접착형 전해질층 상부에 형성된 제 4 전극을 포함하는 박막 배터리를 포함하며, 상기 제 1 전극과 상기 제 4 전극, 그리고 상기 제 2 전극과 상기 제 3 전극은 서로 전기적으로 연결된 것이 특징인 박막 배터리 일체형 태양전지를 제공한다.A second electrode provided on an inner surface of the second substrate; and a second electrode formed on the inner surface of the second substrate, wherein the first electrode is formed on the first substrate, An active pattern formed of a semiconductor oxide or a metal oxide and in contact with the first electrode, the active pattern being formed of a plurality of nanoparticles having a surface coated with a dye; a first bank formed to surround the active pattern; A dye-sensitized solar cell including an active layer and an electrolyte layer sandwiched between the active pattern and the second electrode; A thin film battery including a third electrode formed on an outer surface of the second substrate, a solid adhesive electrolyte layer formed on the third electrode, and a fourth electrode formed on the solid adhesive electrolyte layer, The first electrode and the fourth electrode, and the second electrode and the third electrode are electrically connected to each other.
Description
본 발명은 태양전지에 관한 것으로, 특히 박막 배터리와 일체형 염료감응 방식 태양전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a solar cell, and more particularly, to a thin film battery, an integrated dye-sensitized solar cell, and a method of manufacturing the same.
최근들어 시대가 급변하면서 개인용 휴대기기 사용이 기하급수적으로 늘어나고 있으며, 이들 개인용 휴대기기 이외에 무선 전자제품들의 개발 및 수요가 빠른 속도로 증가하고 있다.In recent years, the use of personal portable devices has increased exponentially with the rapid change, and the development and demand of wireless electronic products in addition to these personal portable devices are rapidly increasing.
한편, 이들 개인용 휴대용 기기들은 통상적으로 배터리를 사용하여 구동 전력을 공급하고 있다. 이때, 배터리가 공급할 수 있는 구동 전력은 한계가 있는 것으로서 소형화 및 경량화를 위해서는 에너지 밀도가 높은 이차 전지의 필요성이 크게 대두되고 있다. On the other hand, these personal portable apparatuses usually supply driving power using a battery. At this time, there is a limit in the driving power that can be supplied by the battery, and therefore, the need for a secondary battery having a high energy density has been greatly increased for downsizing and lightening.
한편, 이차 전지가 휴대용 기기에서 배터리로서의 동작을 하기 위해서는 충전을 필요로 하고 있으며, 이러한 2차 전지의 충전을 위해 개인용 휴대기가에는 충전기기 함께 제공되고 있다.
On the other hand, in order for a secondary battery to operate as a battery in a portable device, charging is required. In order to charge the secondary battery, a personal portable device is provided with a charging device.
하지만, 이러한 2차 전지도 배터리로서의 정상적인 역할을 하기 위해서는 휴대용 기기를 소정시간 사용한 후에는 반드시 충전을 해 주어야 하며, 이 경우 충전기를 연결하여 전원을 공급받아 상기 2차 전지가 원활한 동작을 하도록 하고 있다. However, in order for the secondary battery to play a normal role as a battery, the portable device must be charged after a predetermined period of time. In this case, a charger is connected to supply power to the secondary battery so that the secondary battery can operate smoothly .
한편, 이러한 2차 전지를 배터리로 구비하는 개인용 휴대기기는 일반적인 배터리를 구비한 개인용 휴대기기보다 그 사용시간이 증가하였지만 여전히 사용자는 더 오랜 시간 구동할 수 있는 개인용 휴대기기를 원하고 있다.Meanwhile, although the personal portable device having such a secondary battery as a battery has a longer use time than a personal portable device having a general battery, the user still wants a personal portable device that can be driven for a longer time.
하지만, 2차 전지는 휴대 기기 특성상 대형화 될 수 없으므로 기술력이 지속적으로 향상되어 점진적으로 충전없이 사용될 수 있는 시간이 늘어나고 있지만, 기술적 한계가 있는 실정이다.However, since secondary batteries can not be enlarged due to the nature of portable devices, the technology is continuously improved, and the time that can be used without charging gradually increases, but there are technical limitations.
한편, 최근에는 태양광을 에너지원으로 하는 태양전지가 개발되어 공급되고 있다. Meanwhile, in recent years, a solar cell using solar light as an energy source has been developed and supplied.
일반적으로 태양전지는 비정질 실리콘 등의 반도체 소자를 이용하여 광전 에너지 변환(photovoltaic energy conversion)을 하는 방식과 염료 감응 방식의 2가지 방식이 이용되고 있다.In general, photovoltaic energy conversion using a semiconductor device such as amorphous silicon or dye sensitization is used for a solar cell.
이중 상대적인 에너지 변환 효율과 더불어 저렴한 제조 단가의 이점을 갖는 염료 감응 방식의 태양전지가 최근에 주목받고 있다.Recently, a dye-sensitized solar cell having the advantages of relatively low energy conversion efficiency and low manufacturing cost has been attracting attention.
이러한 태양전지는 최근에 휴대용 기기에 도입하려는 시도가 되고 있지만, 개인용 휴대기기의 특성상 그 크기가 한정되므로 이러한 휴대용 기기에 맞는 크기를 갖는 태양전지 자체로는 그 용량이 작아 충분히 개인용 휴대기기를 구동하기에는 어려움이 있으며, 2차 전지 대비 그 구동 시간이 작은 단점이 있다.
Such a solar cell has recently been attempted to be introduced into a portable device, but since the size of the solar cell is limited due to the characteristics of the portable personal device, the capacity of the solar cell itself having a size suitable for such a portable device is small, And there is a disadvantage in that the driving time is shorter than that of the secondary battery.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 구동 시간을 2차 전지를 배터리로 사용하는 것 대비 현저히 향상시킬 수 있는 휴대 기기용 박막 배터리 일체형 태양전지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
It is an object of the present invention to provide a thin film battery monolithic solar cell for portable equipment which can significantly improve the driving time of a secondary battery compared to a battery.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 배터리 일체형 태양전지는, 투명한 제 1 기판과, 상기 제 1 기판 상에 형성된 투명한 제 1 전극과, 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판과, 상기 제 2 기판의 내측면에 구비된 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 접촉하며 반도체 산화물 또는 금속 산화물로 이루어지며 그 표면에 염료가 코팅된 다수의 나노입자로 구성된 액티브 패턴과, 상기 액티브 패턴을 둘러싸며 형성된 제 1 격벽과, 상기 제 1 격벽으로 둘러싸인 각 영역 내부를 채우며 상기 액티브 패턴과 상기 제 2 전극 사이에 개재된 전해질층을 포함하는 염료 감응 방식 태양전지와; 상기 제 2 기판 외측면에 형성된 제 3 전극과, 상기 제 3 전극 상에 형성된 고체 접착형 전해질층과, 상기 고체 접착형 전해질층 상부에 형성된 제 4 전극을 포함하는 박막 배터리를 포함하며, 상기 제 1 전극과 상기 제 4 전극, 그리고 상기 제 2 전극과 상기 제 3 전극은 서로 전기적으로 연결된 것이 특징이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a thin film battery integrated type solar cell comprising a transparent first substrate, a transparent first electrode formed on the first substrate, a second substrate facing the first substrate, An active pattern formed on the inner surface of the second substrate and composed of a plurality of nanoparticles made of a semiconductor oxide or a metal oxide and having a surface coated with a dye in contact with the first electrode; A dye-sensitized solar cell comprising: a first barrier rib surrounding an active pattern; and an electrolyte layer interposed between the active pattern and the second electrode to fill each of the regions surrounded by the first barrier rib; A thin film battery including a third electrode formed on an outer surface of the second substrate, a solid adhesive electrolyte layer formed on the third electrode, and a fourth electrode formed on the solid adhesive electrolyte layer, The first electrode and the fourth electrode, and the second electrode and the third electrode are electrically connected to each other.
이때, 상기 제 1 기판에는 상기 제 1 전극과 연결된 제 1 단자와, 상기 제 1 전극과 이격하며 제 2 단자가 구비된 것이 특징이며, 상기 제 2 전극과 상기 제 3 전극은 각각 상기 제 2 단자와 접촉함으로서 서로 전기적으로 연결되며, 상기 제 4 전극은 상기 제 1 전극과 접촉함으로써 상기 제 1 전극과 상기 제 4 전극은 서로 전기적으로 연결된 것이 특징이다.Here, the first substrate may have a first terminal connected to the first electrode and a second terminal separated from the first electrode. The second electrode and the third electrode may be connected to the second terminal And the fourth electrode is in contact with the first electrode, so that the first electrode and the fourth electrode are electrically connected to each other.
이 경우, 상기 제 1 전극은 투명 도전성 물질인 FTO 또는 F:SnO2 으로 이루어지며, 상기 제 2 전극은 백금(Pt)으로 이루어지며, 상기 제 3 전극은 리튬, 알루미늄, 알루미늄 합금, 아연 중 어느 하나로 이루어지며, 상기 제 4 전극은 리튬코발트산화물(LiCoO2), 이산화망간, 구리 중 어느 하나로 이루어진 것이 특징이다.In this case, the first electrode is made of FTO or F: SnO 2 which is a transparent conductive material, the second electrode is made of platinum (Pt), and the third electrode is made of lithium, aluminum, aluminum alloy, And the fourth electrode is made of any one of lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), manganese dioxide, and copper.
그리고, 상기 제 3 전극과 제 4 전극 사이에는 고체 접착형 전해질층의 양끝단에 제 2 격벽이 구비된 것이 특징이다.A second barrier rib is provided between the third electrode and the fourth electrode at both ends of the solid adhesion type electrolyte layer.
또한, 상기 반도체 산화물 또는 금속 산화물은 산화티타늄(TiO2)을 포함하는 티타늄(Ti)산화물, 지르코늄(Zr)산화물, 스트론튬(Sr)산화물, 징크(Zn)산화물, 나이오븀(Nb)산화물, 마그네슘(Mg)산화물, 알루미늄(Al)산화물, 이트늄(Y)산화물, 스칸듐(Sc)산화물, 사마륨(Sm)산화물, 갈륨(Ga)산화물 및 스트론튬티타늄(SrTi)산화물 중 어느 하나인 것이 특징이다.The semiconductor oxide or metal oxide may be at least one selected from the group consisting of titanium oxide (TiO 2 ), zirconium oxide (Zr), strontium (Sr) oxide, zinc oxide, niobium oxide, magnesium (Mg) oxide, aluminum (Al) oxide, yttrium (Y) oxide, scandium (Sc) oxide, samarium (Sm) oxide, gallium (Ga) oxide and strontium titanium (SrTi) oxide.
또한, 상기 염료는 금속 착화합물, 무기 염료 및 유기 염료 중 어느 하나로 이루어진 것이 특징이다.Further, the dye is characterized by being composed of any one of metal complex compounds, inorganic dyes and organic dyes.
그리고, 상기 제 4 전극 상부와 상기 박막 배터리 및 상기 태양전지의 측면에는 인캡슐레이션막이 형성된 것이 특징이며, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판은 유연한 특성을 갖는 플라스틱 기판 또는 필름으로 이루어진 것이 특징이다.An encapsulation film is formed on the upper surface of the fourth electrode, the thin film battery, and the side surface of the solar cell. The first substrate and the second substrate are formed of a flexible plastic substrate or film.
본 발명의 실시예에 따른 박막 배터리 일체형 태양전지의 제조 방법은 투명한 제 1 기판 상에 투명한 제 1 전극을 형성하는 단계와; 상기 제 1 전극 위로 반도체 산화물 또는 금속 산화물로 이루어지며 그 표면에 염료가 코팅된 다수의 나노입자로 구성된 액티브 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제 1 전극 위로 상기 각 액티브 패턴을 둘러싸는 접착특성을 갖는 제 1 격벽을 형성하는 단계와; 투명한 제 2 기판 상에 제 2 전극을 형성하는 단계와; 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 상기 제 1 격벽이 상기 제 2 전극에 접착되도록 합착하는 단계와; 상기 제 2 기판 위로 상기 제 2 전극과 연결되도록 제 3 전극을 형성하는 단계와; 상기 제 3 전극 위로 고체 접착형 전해질층을 형성하는 단계와; 상기 고체 접착형 전해질층 위로 상기 제 1 전극과 연결되도록 제 4 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 기판 상에 형성된 모든 구성요소는 롤-투-롤(roll-to-roll)법에 의해 형성하는 것이 특징이다.A method of fabricating a thin film battery integrated solar cell according to an embodiment of the present invention includes: forming a transparent first electrode on a transparent first substrate; Forming an active pattern composed of a semiconductor oxide or a metal oxide on the first electrode and composed of a plurality of nanoparticles coated with a dye on a surface thereof; Forming a first barrier rib having an adhesive property surrounding each of the active patterns over the first electrode; Forming a second electrode on a transparent second substrate; Attaching the first substrate and the second substrate such that the first bank contacts the second electrode; Forming a third electrode on the second substrate to be connected to the second electrode; Forming a solid adhesion type electrolyte layer on the third electrode; And forming a fourth electrode to be connected to the first electrode on the solid adhesive electrolyte layer, wherein all components formed on the first and second substrates are roll-to-roll ) Method.
이때, 상기 제 1 기판에 상기 제 1 전극을 형성하는 단계는, 상기 제 1 기판 상에 상기 제 1 전극과 연결되는 제 1 단자와 상기 제 1 전극과 이격하는 제 2 단자를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 전극 및 제 3 전극은 상기 제 2 단자와 연결되도록 형성하며, 상기 제 4 전극은 상기 제 1 전극과 연결되도록 형성하는 것이 특징이다.The forming of the first electrode on the first substrate may include forming a first terminal connected to the first electrode on the first substrate and a second terminal spaced from the first electrode on the first substrate The second electrode and the third electrode are connected to the second terminal, and the fourth electrode is connected to the first electrode.
그리고, 상기 제 2 전극을 형성한 후에는 상기 제 2 전극과 상기 제 2 단자와 동시에 접촉하는 제 1 연결패턴을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 3 전극을 형성한 후에는 상기 제 3 전극과 상기 제 2 단자와 동시에 접촉하는 제 2 연결패턴을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 4 전극을 형성한 후에는 상기 제 4 전극과 상기 제 1 단자와 동시에 접촉하는 제 3 연결패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것이 특징이다.And forming a first connection pattern that contacts the second electrode and the second terminal at the same time after forming the second electrode, and after forming the third electrode, And forming a second connection pattern in contact with the second terminal at the same time, and after forming the fourth electrode, forming a third connection pattern contacting the fourth electrode and the first terminal at the same time . ≪ / RTI >
그리고, 상기 고체 접착형 전해질층을 형성한 후에는 상기 제 3 전극 위로 상기 고체 접착형 전해질층 외측으로 제 2 격벽을 형성하는 단계를 진행하는 것이 특징이다.After the solid adhesion type electrolyte layer is formed, a step of forming a second partition wall on the third electrode and outside the solid adhesion type electrolyte layer is performed.
또한, 상기 제 4 전극을 형성한 후에는 상기 제 4 전극 상부를 포함하여 상기 박막 배터리 일체형 태양전지의 측면을 덮도록 인캡슐레이션막을 형성하는 단계를 진행하는 것이 특징이다.
In addition, after the fourth electrode is formed, an encapsulation film is formed to cover the side surface of the thin film battery integrated type solar cell including the upper portion of the fourth electrode.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 박막 배터리 일체형 염료 감응 방식 태양전지는 상기 박막 배터리를 통해 개인용 휴대기기를 구동하는 동안 상기 염료 감응 방식 태양전지를 통해 충전이 이루어짐으로써 종래의 일반적인 배터리를 구비한 휴대용 전자기기 대비 충전시간을 줄일 수 있으며, 나아가 전기 공급에 의한 1회 충전 후 전기적 연결없이 개인용 휴대 전자기기를 더 오랜 시간 사용할 수 있는 장점을 갖는다.As described above, the thin-film battery integrated type dye-sensitized solar cell according to the embodiment of the present invention is charged through the dye-sensitized solar cell while driving the personal portable device through the thin-film battery, It is possible to reduce the charging time compared to the portable electronic device, and furthermore, the personal portable electronic device can be used for a longer time without electrical connection after one charge by the electric power supply.
또한, 모바일 기기, RFID, 블루투스(bluetooth) 등의 무선기반 장치에 완전히 독립 전원공급이 가능한 장점을 갖는다.
In addition, it has an advantage that completely independent power can be supplied to wireless-based devices such as mobile devices, RFID, and bluetooth.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 배터리 일체화 태양전지의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예의 변형에에 따른 박막 배터리 일체화 태양전지의 단면도.
도 3a 내지 도 3k는 본 발명의 실시예의 변형예에 따른 박막 배터리 일체화 태양전지의 제조 단계별 공정 단면도.1 is a sectional view of a thin film battery integrated solar cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a thin film battery integrated solar cell according to a modification of an embodiment of the present invention.
FIGS. 3A through 3K are cross-sectional views illustrating steps of manufacturing a thin film battery integrated solar cell according to a modification of the embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
본 발명은 태양전지 더욱 정확히는 염료 감응 방식 태양전지를 이용하여 휴대용 기기의 배터리로 이용되는 박막 배터리와 일체화시켜 상기 박막 배터리의 충전원이 되도록 함으로써 휴대용 기기를 구동하는 동안 배터리 충전이 가능한 것을 특징으로 한 박막 배터리 일체형 태양전지를 제공하는 것이 특징이다.
The present invention integrates a solar cell, more precisely, a thin film battery used as a battery of a portable device by using a dye-sensitized solar cell, and becomes a charging source of the thin film battery, thereby charging the battery while driving the portable device And a thin-film battery integrated type solar cell.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 배터리 일체화 태양전지의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a thin film battery integrated solar cell according to an embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 박막 배터리 일체화 태양전지(100)는 빛을 받아 전기 에너지로 바꾸는 역할을 하는 태양전지(A1)와 상기 태양전지(A1)로부터 생성된 전기 에너지를 저장하며 동시에 휴대용 기기를 구동시키는 박막 배터리(A2)가 적층된 형태로 구성되고 있는 것이 특징이다. As shown in the figure, a thin film battery integrated
이때, 상기 태양전지(A1)는 염료 감응 방식 태양전지(A1)인 것이 특징이다. 상기 태양전지(A1)와 전기적으로 연결된 박막 배터리(A2)는 박막의 제 3 전극(135)과 제 4 전극(145) 사이에 박막의 고체 접착형 전해질층(140)이 구비된 것이 특징이다. At this time, the solar cell A1 is a dye-sensitized solar cell A1. The thin film battery A2 electrically connected to the solar cell A1 is characterized in that a thin
이때, 상기 박막 배터리는 예를들면 박막 증착 기술을 사용하여 리튬코발트산화물(LiCoO2)으로 이루어진 제 1 전극(105)과 인산리튬(LiPON)계 고체 전해질층과 리튬 재질로 이루어진 제 2 전극(123)의 세 개의 층을 각각 마이크로미터(μm) 레벨로 아주 얇은 고상의 적층막으로 구현한 배터리가 될 수도 있다.
The thin film battery may include a
조금 더 상세히 본 발명의 실시예에 따른 박막 배터리 일체화 태양전지의 단면 구성에 대해 설명한다.Sectional configuration of a thin film battery integrated solar cell according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.
우선, 투명한 절연재질의 제 1 기판(102) 예를들면 유연한 특성을 갖는 플라스틱 기판 또는 필름 상에 제 1 전극(105)과 이와 연결된 제 1 단자(107)가 구비되고 있으며, 상기 제 1 전극(105)과 이격하여 제 2 단자(110)가 구비되고 있다. 이때, 상기 제 1 전극(105)은 양극(anode electrode)의 역할을 형성되고 있는 것이 특징이다. First, a
또한, 상기 제 1 전극(105) 상부에는 에너지 변환이 이루어지는 각 셀 별로 그 경계에 접착재질로 이루어진 제 1 격벽(120)이 구비되고 있으며, 상기 제 1 격벽(120)으로 둘러싸인 각 셀 내부에는 대응하여 액체 상태 또는 겔상태의 전해질로 채워진 전해질층(117)이 구비되고 있으며, 상기 전해질층(117) 내부로 상기 제 1 전극(105) 상부에는 표면에 염료 분자(111)가 화학적으로 흡착된 반도체 산화물로 이루어진 나노입자(109)로 구성된 다수의 액티브 패턴(113)이 구비되고 있다. In addition, a
이때, 상기 전해질층(117)은 광전변환을 원활하게 하기 위해 산화-환원 반응을 일으켜 상기 염료분자(111)에 지속적으로 전자를 채워주는 역할을 하는 것이며, 상기 액티브 패턴(113)은 실질적으로 빛 에너지를 전류로 바꾸는 역할을 하는 구성요소가 되고 있다.At this time, the
이때, 상기 제 1 전극(105)은 태양광이 잘 투과할 수 있도록 높은 투광성을 가지며 상기 액티브 패턴(113)으로부터 생성된 전자가 잘 이동할 수 있도록 면저항이 낮은 특성을 갖는 투명 도전성 물질 예를들면 FTO 또는 F:SnO2 로 이루어지고 있는 것이 특징이다.The
그리고, 상기 접착특성을 갖는 제 1 격벽(120) 상부에는 상기 전해질층(117)과 접촉하며 제 2 전극(123)이 형성되고 있다. 이때, 상기 제 2 전극(123)은 투명한 절연특성을 갖는 제 2 기판(130)의 내측면에 구비되고 있는 것이 특징이다.The
이러한 제 2 전극(123)은 전해질을 환원할 수 있는 촉매제 역할과 전지로써의 역할을 수행할 수 있는 에너지 전위를 가져야 하는 조건을 만족하도록 귀금속인 백금(Pt)으로 이루어지고 있는 것이 특징이며, 상기 제 2 기판(130)은 제 1 기판(102)과 동일하게 유연한 특성을 갖는 플라스틱 기판 또는 필름으로 이루어지는 것이 특징이다. 이때, 상기 제 2 기판(130)은 상기 접착특성을 갖는 제 1 격벽(120)과 더불어 상기 태양전지(A1)를 인캡슐레이션 하는 역할을 한다. The
한편, 도면에 있어서는 상기 제 2 전극(123)은 상기 제 2 기판(130)의 내측면에 형성되어 제 1 기판(102) 상으로 연장되어 상기 제 2 전극(123)의 끝단이 그 자체로서 상기 제 2 단자(110)를 이루는 형태로 형성된 것을 보이고 있지만, 도 2(본 발명의 실시예의 변형예에 따른 박막 배터리 일체화 태양전지의 단면도)를 참조하면, 상기 제 2 전극(123)과 상기 제 2 단자(110)는 동일한 물질로 연결 형성되지 않고 도전성 특성을 갖는 물질로 이루어진 제 1 연결패턴(125)에 의해 연결된 형태를 이룰 수도 있다.In the drawing, the
이하, 도 1과 도2를 참조하여 설명한다. 설명의 편의를 위해 본 발명의 실시예의 변형예의 경우 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였다.Hereinafter, a description will be given with reference to Figs. 1 and 2. Fig. For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the same constituent elements as those of the embodiment in the modification of the embodiment of the present invention.
한편, 상기 액티브 패턴(113)을 구성하는 다수의 상기 나노입자(109)는 염료분자(111)를 흡착할 수 있으며, 상기 염료분자(111)로부터 나온 전자가 이동하는 통로의 역할을 할 수 있는 반도체 산화물 또는 금속산화물로서 산화티타늄(TiO2)을 포함하는 티타늄(Ti)산화물, 지르코늄(Zr)산화물, 스트론튬(Sr)산화물, 징크(Zn)산화물, 나이오븀(Nb)산화물, 마그네슘(Mg)산화물, 알루미늄(Al)산화물, 이트늄(Y)산화물, 스칸듐(Sc)산화물, 사마륨(Sm)산화물, 갈륨(Ga)산화물 및 스트론튬티타늄(SrTi)산화물 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질로 이루어지고 있는 것이 특징이다. A plurality of the
그리고, 전술한 물질로 이루어진 상기 각 나노입자(109)는 그 표면에 단일층 형태로 염료분자(111)가 코팅된 구성을 갖는 것이 특징이다. Each
이때, 상기 염료분자(111)는 색을 물들이는 물질로 빛을 흡수하여 전자를 만들어 내는 역할을 하는 것으로, 가시광선 파장 영역에서부터 근적외선 파장 영역까지 폭 넓은 광 흡수성을 가진 루테늄(Ru)을 포함하는 금속 착화합물, 무기 염료 및 유기 염료로 이루어지고 있고 있는 것이 특징이다. In this case, the
한편, 각 셀에 대응하여 상기 제 1 기판(102) 상에 순차 적층된 상기 제 1 전극(105)과 액티브 패턴(113)과 전해질층(117) 및 제 2 전극(123)은 염료 감응 방식 태양전지(A1)를 이룬다.The
이러한 구성을 갖는 상기 염료 감응 방식 태양전지(A1) 위로 상기 제 2 기판(130)을 사이에 두고 상기 제 2 기판(130) 상부에는 박막 배터리(A2)가 구성되고 있다.A thin film battery A2 is formed on the
즉, 상기 제 2 전극(123) 상부에는 제 3 전극(135)이 구비되고 있으며, 이때, 상기 제 3 전극(135)은 상기 태양전지(A1)의 제 2 전극(123)과 연결된 상기 제 2 단자(110)와 전기적으로 연결되고 있는 것이 특징이다. That is, the
도면에 있어서는 상기 제 3 전극(135)이 상기 제 1 기판(102)까지 연장하여 상기 제 2 단자(110)와 직접 접촉하고 있는 형태를 일례로 도시하였지만, 상기 박막 배터리(A2)의 일 전극인 상기 제 3 전극(135)은 상기 태양전지(A1)의 제 2 전극(123)과 전기적으로 연결되면 되므로 도전성이 우수한 금속물질로 이루어진 제 2 연결패턴(132)을 통해 상기 제 2 단자(110)와 제 3 전극(135)은 도통되는 구성을 가질 수도 있다.Although the
다음, 상기 제 3 전극(135) 상부에는 고체 타입의 접착형 전해질층(140)이 구비되고 있다. Next, a solid-type adhesive-
그리고, 접착형 전해질층(140) 상부에는 제 4 전극(145)이 구비되고 있으며, 따라서, 상기 제 2 기판(130) 상부에 순차 적층된 상기 제 3 전극(135)과 접착형 전해질층(140) 및 제 4 전극(145)은 박막 배터리(A2)를 이룬다.The
이때, 상기 박막 배터리(A2)의 상기 제 4 전극(145)은 상기 태양전지(A1)의 제 1 전극(105)과 연결된 제 1 단자(107)와 전기적으로 연결되고 있는 것이 특징이다. At this time, the
도면에서는 상기 제 4 전극(145)이 연장하여 상기 제 1 단자(107)와 직접 접촉하는 형태를 일례로 도시하고 있지만, 상기 제 1 단자(107)와 제 4 전극(145)은 도전성이 우수한 금속물질로 이루어진 제 3 연결패턴(147)을 통해 서로 도통될 수도 있다.The
그리고, 상기 접착형 전해질층(140) 양 끝단 외측에는 상기 제 3 전극(135)과 제 4 전극(145)이 서로 접촉하여 쇼트되는 것을 방지하기 위해 상기 제 3 전극(135)과 제 4 전극(145) 사이에 제 2 격벽(142)이 구비되고 있는 것이 특징이다. In order to prevent the
한편, 상기 제 3 전극(135)은 음극(cathode electrode)을 이루도록 리튬(Li), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 아연(Zn) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 상기 제 4 전극(145)은 양극(anode electrode)을 이루도록 리튬코발트산화물(LiCoO2), 이산화망간(MnO2), 구리(Cu) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. The
이때, 상기 제 3 전극(135)과 제 4 전극(145)인 각각 리튬(Li)과 리튬코발트산화물(LiCoO2)로 이루어지는 경우, 상기 접착형 전해질층(140)은 인산리튬(LiPON)계 고체 전해질이 될 수 있다.At this time, when the
다음, 이러한 구성을 갖는 박막 배터리(A2)의 상기 제 4 전극(145) 상부에는 인캡슐레이션막(150)이 구비되고 있으며, 이러한 인캡슐레이션막(150)은 상기 박막 배터리(A2)와 이의 하부에 위치하는 태양전지(A1)의 측면까지 완전히 덮는 형태를 이루는 것이 특징이다.Next, an
이후에는 이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 박막 배터리 일체화 태양전지(101)의 구동에 대해 간단히 설명한다. Hereinafter, the driving of the thin film battery integrated solar cell 101 according to the embodiment of the present invention having such a configuration will be briefly described.
태양광이 상기 염료 감응 방식 태양전지(A1)에 입사되면 투명한 제 1 기판(102)과 투명한 제 1 전극(105)을 투과한 광양자는 상기 액티브 패턴(113)에 도달하게 되고 상기 액티브 패턴(113)을 구성하는 다수의 나노입자(109)의 표면에 코팅된 염료분자(111)에 의해 흡수된다. When the sunlight is incident on the dye-sensitized solar cell A1, a photon having passed through the transparent
이때, 상기 염료분자(111)는 태양광 흡수에 의해 여기 상태(excited state)가 되면서 전자를 생성하고, 이렇게 생성된 전자는 상기 나노입자(109)를 이루는 산화물 반도체 물질의 전도대(conducting band)로 이송되어 투명한 상기 제 1 전극(105)을 통해 이와 연결된 박막 배터리(A2)의 제 4 전극(145)으로 흘러가서 전기에너지를 전달하게 된다. At this time, the
한편, 태양광 흡수에 의해 산화된 염료분자(111)는 각 액티브 영역(AA) 내부에 개재된 전해질층(117)으로부터 전자를 공급 받아 원래 상태로 환원된다. 이때, 상기 전해질층(117)은 산화-환원 쌍으로써 상기 제 2 전극(123)으로부터 전자를 공급받아 염료분자(111)에 전달하는 역할을 한다. On the other hand, the
이때, 상기 태양전지(A1)의 제 2 전극(123) 또한 상기 박막 배터리(A2)의 제 3 전극(135)과 연결되고 있으므로 상기 박막 배터리(A2)에 전기에너지를 전달하게 된다. At this time, since the
이러한 과정이 반복됨으로써 지속적으로 전술한 구조를 갖는 염료 감응 방식 태양전지(A1)에 태양광이 조사되는 경우 지속적으로 전기 에너지를 생성할 수 있는 것이다.When this process is repeated, the dye-sensitized solar cell A1 having the above-described structure continuously generates electric energy when sunlight is irradiated.
본 발명의 실시예에 따른 박막 배터리 일체화 태양전지(101)는 염료 감응 방식 태양전지(A1)가 태양광을 받아들여 광전 변환하여 전류를 생성시켜 지속적으로 상기 박막 배터리(A2)에 공급하게 되므로 상기 박막 배터리(A2)를 지속적으로 충전시키는 역할을 한다.In the thin film battery integrated solar cell 101 according to the embodiment of the present invention, the dye-sensitized solar cell A1 receives sunlight, converts the sunlight to generate electricity, and continuously supplies the current to the thin film battery A2. And serves to continuously charge the thin film battery A2.
따라서, 태양광을 통해 충전이 가능하므로 이를 구비한 개인용 전자 휴대기기 중 무선기반 장치 예를들면 모바일 기기, RFID, 블루투스(bluetooth)에 완전히 독립 전원공급이 가능한 장점을 가지며, 이들 제품의 전원이 차단된 외부에서 사용시간을 2차 전지만을 배터리로 하는 제품 대비 현저히 향상시키는 장점을 갖는다.
Accordingly, since charging can be performed through sunlight, it is advantageous that completely independent power can be supplied to a wireless base device such as a mobile device, RFID, and bluetooth among personal electronic portable devices having the portable electronic device. The use time of the rechargeable battery is significantly improved compared to the battery using only the secondary battery.
이후에는 간단히 전술한 구조를 갖는 본 발명의 실시예의 변형예에 따른 박막 배터리 일체화 태양전지의 제조 방법에 대해 설명한다. 본 발명의 변형예가 실시예 대비 더 많은 구성요소를 포함하고 있으므로 변형예에 따른 박막 배터리 일체화 태양전지의 제조 방법에 대해 설명하는 것이다.Hereinafter, a method of manufacturing a thin film battery integrated solar cell according to a modification of the embodiment of the present invention having the above-described structure will be described. Since the modification of the present invention includes more components than those of the embodiment, a manufacturing method of the thin film battery integrated solar cell according to the modification will be described.
도 3a 내지 도 3k는 본 발명의 실시예의 변형예에 따른 박막 배터리 일체화 태양전지의 제조 단계별 공정 단면도이다.FIGS. 3A to 3K are cross-sectional views illustrating steps of manufacturing a thin film battery integrated solar cell according to a modification of the embodiment of the present invention.
우선, 도 3a에 도시한 바와같이, 투명하고 유연한 특성을 갖는 제 1 기판(102) 예를들면 플라스틱 기판 또는 필름 상에 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식으로 진행하여 태양광이 잘 투과할 수 있도록 높은 투광성을 갖는 투명 도전성 물질 예를들면 FTO 또는 F:SnO2를 선택적으로 코팅함으로써 양극(anode electrode)의 역할을 하는 제 1 전극(105)과 이와 연결된 제 1 단자(107)와 상기 제 1 전극(105)과 이와 이격하여 추후 형성될 제 2 전극(123)과 전기적으로 연결된 제 2 단자(110)를 형성한다.First, as shown in FIG. 3A, a
이후, 도 3b에 도시한 바와같이, 상기 제 1 전극(105) 위에 산화물 반도체 물질 또는 금속산화물 예를들면 산화티타늄(TiO2)을 포함하는 티타늄(Ti)산화물, 지르코늄(Zr)산화물, 스트론튬(Sr)산화물, 징크(Zn)산화물, 나이오븀(Nb)산화물, 마그네슘(Mg)산화물, 알루미늄(Al)산화물, 이트늄(Y)산화물, 스칸듐(Sc)산화물, 사마륨(Sm)산화물, 갈륨(Ga)산화물 및 스트론튬티타늄(SrTi)산화물 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질로 이루어진 패이스트(paste)를 스크린 프린터(screen printer)로 마스크를 이용하여 코팅을 실시함으로써 각 액티브 영역(AA)별로 일정간격 이격하는 산화물 코팅패턴을 형성하고 이를 경화시킴으로써 다수의 산화물 반도체 패턴(미도시)을 형성한다. Then, a, the
이후, 다수의 산화물 반도체 패턴(미도시)이 형성된 상기 제 1 기판(102)을 염료분자(111)를 포함하는 무수 에탄올(anhydrous ethanol) 용액에 소정시간 노출되도록 하여 상기 산화물 반도체 패턴(미도시)이 염료분자(111)를 흡착시킴으로써 염료분자(111)가 코팅된 나노입자(109)로 구성된 다수의 액티브 패턴(113)을 완성한다. Thereafter, the
다음, 도 3c에 도시한 바와같이, 상기 제 1 기판(102) 상의 상기 제 1 전극(105) 위로 다수의 상기 액티브 패턴(113) 사이에 접착력을 갖는 고분자 필름 일례로 surlyn 재질의 필름 부착하거나 또는 시린지를 이용하여 실란트(sealant)를 도포함으로써 각 셀의의 경계에 상기 각 액티브 패턴(113)을 둘러싸는 형태로 접착특성을 갖는 제 1 격벽(120)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3C, a film of a surlyn material, for example, a polymer film having an adhesive force between a plurality of the
다음, 도 3d에 도시한 바와같이 상기 제 1 격벽(120)이 구비된 제 1 기판(102)의 상기 제 1 격벽으로 둘러싸인 각 셀 내부에 전해질 용액을 주입하여 전해질층(117)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3D, an electrolyte solution is injected into each cell surrounded by the
다음, 도 3e에 도시한 바와같이, 투명하고 유연한 특성을 갖는 제 2 기판(130) 예를들면 플라스틱 기판 또는 필름 상에 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식으로 진행하여 제 2 전극(123)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3E, a
이때, 상기 제 2 전극(123)은 백금(Pt)을 이루어질 수 있으며, 이 경우 상기 제 2 기판(130) 상에 이 경우 hydrogen hexachloroplatinate(H2PtCl6) 2-propanol 용액을 선택적으로 코팅한 후 소정시간 소성함으로써 백금(Pt) 재질의 상기 제 2 전극(123)을 형성할 수 있다. In this case, hydrogen hexachloroplatinate (H 2 PtCl 6 ) 2-propanol solution is selectively coated on the
다음, 도 3f 및 도 3g에 도시한 바와같이, 상기 전해질층(117)이 구비된 상기 제 1 기판(102)과 상기 제 2 전극(123)이 형성된 상기 제 2 기판(130)을 상기 제 2 전극(123)과 상기 제 1 격벽(120)이 접착되도록 롤-투-롤 방식으로 합착하고 열처리함으로써 염료감응 방식 태양전지(A1)를 완성한다. 3F and 3G, the
이후, 상기 제 2 기판(130)에 형성된 상기 제 2 전극(123)과 상기 제 1 기판(102)에 구비된 제 2 단자(110)를 도통시키도록 예를들어 은 패이스트를 선택적으로 도포하여 제 1 연결패턴(125)을 형성하는 공정이 진행될 수 있다. Thereafter, the
다음, 도 3h에 도시한 바와같이, 상기 제 1 및 제 2 기판(102, 130)이 합착되어 패널을 이룬 상태에서 롤-투-롤 방식으로 진행하여 상기 제 2 기판(130)의 상면에 제 3 전극(135)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3H, the first and
이때, 상기 제 3 전극(135)을 형성한 후, 은 패이스트를 선택적으로 도포하는 하는 공정을 진행하여 상기 제 3 전극(135)과 상기 제 1 기판(102)에 구비된 제 1 단자(107)와 접촉하는 제 2 연결패턴(132)을 형성하는 공정이 진행될 수 있다.After the
다음, 도 3i에 도시한 바와같이, 상기 제 3 전극(135) 위로 롤-투-롤 방식으로 위로 고체 타입의 접착형 전해질층(140)과 제 2 격벽(142)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3I, a solid type
다음, 도 3j에 도시한 바와같이, 상기 접착형 전해질층(140)과 상기 제 2 격벽(142) 위로 롤투롤 방식으로 제 4 전극(145)을 형성함으로써 박막 배터리(A2)를 완성한다.Next, as shown in FIG. 3J, the thin film battery A2 is completed by forming the
이때, 상기 제 4 전극(145)을 형성한 후에는 상기 제 4 전극(145)과 상기 제 1 전극(105)과 연결된 상기 제 1 단자(107)를 도통시키는 제 3 연결패턴(147)을 형성하는 공정을 진행하여 상기 제 1 전극(105)과 제 4 전극(145)이 도통되도록 한다. After the
다음, 도 3k에 도시한 바와같이, 상기 제 4 전극(145) 위로 접착특성을 갖는 점착층(미도시)을 개재하여 필름을 부착하거나 또는 페이스씰(face seal)을 코팅하여 인캡슐레이션막(150)을 상기 제 4 전극(145) 상부를 포함하여 상기 박막 배터리(A2)와 상기 염료 감응 방식 태양전지(A1)의 측면을 덮도록 형성함으로써 본 발명의 실시예에 따른 박막 배터리 일체형 태양전지(101)를 완성한다.
Next, as shown in FIG. 3K, a film is attached or a face seal is coated on the
본 발명은 전술한 실시예 및 변형예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
101 : 박막 배터리 일체형 태양전지 102 : 제 1 기판
105 : 제 1 전극 107 : 제 1 단자
110 : 제 2 단자 113 : 액티브 패턴
109 : 나노입자 111 : 염료분자
117 : 전해질층 120 : 제 1 격벽
123 : 제 2 전극 130 : 제 2 기판
135 : 제 3 전극 140 : 접착형 전해질층
145 : 제 4 전극 150 : 인캡슐레이션막
A1 : 염료 감응 방식 태양전지 A2 : 박막 배터리 101: Thin film battery integrated solar cell 102: First substrate
105: first electrode 107: first terminal
110: second terminal 113: active pattern
109: Nano particle 111: dye molecule
117: electrolyte layer 120: first partition
123: second electrode 130: second substrate
135: Third electrode 140: Adhesive electrolyte layer
145: fourth electrode 150: encapsulation film
A1: Dye-sensitized solar cell A2: Thin film battery
Claims (14)
상기 제 2 기판 외측면에 형성된 제 3 전극과, 상기 제 3 전극 상에 형성된 고체 접착형 전해질층과, 상기 고체 접착형 전해질층 상부에 형성된 제 4 전극을 포함하는 박막 배터리
를 포함하며, 상기 제 1 전극과 상기 제 4 전극, 그리고 상기 제 2 전극과 상기 제 3 전극은 서로 전기적으로 연결되며,
상기 제 1 기판에는 상기 제 1 전극과 연결된 제 1 단자와, 상기 제 1 전극과 이격하는 제 2 단자가 구비되며,
상기 제 2 전극은 제 1 연결패턴을 통해 상기 제 2 단자와 연결되며, 상기 제 3 전극은 제 2 연결패턴을 통해 상기 제 2 단자와 연결되며, 상기 제 2 전극과상기 제 3 전극은 서로 전기적으로 연결되며,
상기 제 4 전극은 제 3 연결패턴을 통해 상기 제 1 단자와 연결되며, 상기 제 1 전극과 상기 제 4 전극은 서로 전기적으로 연결되는
박막 배터리 일체형 태양전지.
A transparent first electrode formed on the first substrate; a second substrate facing the first substrate; a second electrode provided on an inner surface of the second substrate; An active pattern formed of a semiconductor oxide or a metal oxide and having a surface coated with a dye, a first bank formed to surround the active pattern, and a second bank formed inside each of the regions surrounded by the first bank, And an electrolyte layer interposed between the active pattern and the second electrode;
A third electrode formed on the outer surface of the second substrate; a solid adhesion type electrolyte layer formed on the third electrode; and a fourth electrode formed on the solid adhesion type electrolyte layer,
Wherein the first electrode and the fourth electrode, and the second electrode and the third electrode are electrically connected to each other,
Wherein the first substrate is provided with a first terminal connected to the first electrode and a second terminal separated from the first electrode,
The second electrode is connected to the second terminal through a first connection pattern, the third electrode is connected to the second terminal through a second connection pattern, and the second electrode and the third electrode are electrically connected to each other Lt; / RTI >
The fourth electrode is connected to the first terminal through a third connection pattern, and the first electrode and the fourth electrode are electrically connected to each other
Thin film battery integrated solar cell.
상기 제 1 전극은 투명 도전성 물질인 FTO 또는 F:SnO2 으로 이루어지며,
상기 제 2 전극은 백금(Pt)으로 이루어지며,
상기 제 3 전극은 리튬, 알루미늄, 알루미늄 합금, 아연 중 어느 하나로 이루어지며,
상기 제 4 전극은 리튬코발트산화물(LiCoO2), 이산화망간, 구리 중 어느 하나로 이루어진 것이 특징인 박막 배터리 일체형 태양전지.
The method according to claim 1,
The first electrode is made of FTO or F: SnO 2 , which is a transparent conductive material,
The second electrode is made of platinum (Pt)
Wherein the third electrode is made of any one of lithium, aluminum, aluminum alloy, and zinc,
Wherein the fourth electrode is made of any one of lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), manganese dioxide, and copper.
상기 제 3 전극과 제 4 전극 사이에는 고체 접착형 전해질층의 양끝단에 제 2 격벽이 구비된 것이 특징인 박막 배터리 일체형 태양전지.
The method according to claim 1,
And a second barrier rib is formed between the third electrode and the fourth electrode at both ends of the solid adhesion type electrolyte layer.
상기 반도체 산화물 또는 금속 산화물은 산화티타늄(TiO2)을 포함하는 티타늄(Ti)산화물, 지르코늄(Zr)산화물, 스트론튬(Sr)산화물, 징크(Zn)산화물, 나이오븀(Nb)산화물, 마그네슘(Mg)산화물, 알루미늄(Al)산화물, 이트늄(Y)산화물, 스칸듐(Sc)산화물, 사마륨(Sm)산화물, 갈륨(Ga)산화물 및 스트론튬티타늄(SrTi)산화물 중 어느 하나인 것이 특징인 박막 배터리 일체형 태양전지.
The method according to claim 1,
The semiconductor oxide or metal oxide may be at least one selected from the group consisting of titanium oxide (TiO 2 ), zirconium oxide (Zr), strontium (Sr) oxide, zinc oxide, niobium oxide, magnesium Wherein the thin-film battery is an integrated type thin-film battery, characterized in that the thin-film battery is one of an oxide, an aluminum oxide, an yttrium oxide, a scum oxide, a smum oxide, Solar cells.
상기 염료는 금속 착화합물, 무기 염료 및 유기 염료 중 어느 하나로 이루어진 것이 특징인 박막 배터리 일체형 태양전지.
The method according to claim 1,
Wherein the dye comprises any one of a metal complex compound, an inorganic dye, and an organic dye.
상기 제 4 전극 상부와 상기 박막 배터리 및 상기 태양전지의 측면에는 인캡슐레이션막이 형성된 것이 특징인 박막 배터리 일체형 태양전지.
The method according to claim 1,
And an encapsulation film is formed on the upper surface of the fourth electrode, the thin film battery, and the side surfaces of the solar cell.
상기 제 1 기판 및 제 2 기판은 유연한 특성을 갖는 플라스틱 기판 또는 필름으로 이루어진 것이 특징인 박막 배터리 일체형 태양전지.
The method according to claim 1,
Wherein the first substrate and the second substrate are made of a plastic substrate or a film having flexible characteristics.
상기 제 1 전극 위로 반도체 산화물 또는 금속 산화물로 이루어지며 그 표면에 염료가 코팅된 다수의 나노입자로 구성된 액티브 패턴을 형성하는 단계와;
상기 제 1 전극 위로 상기 각 액티브 패턴을 둘러싸는 접착특성을 갖는 제 1 격벽을 형성하는 단계와;
투명한 제 2 기판 상에 제 2 전극을 형성하는 단계와;
상기 제 1 기판과 제 2 기판을 상기 제 1 격벽이 상기 제 2 전극에 접착되도록 합착하는 단계와;
상기 제 2 기판 위로 상기 제 2 전극과 연결되도록 제 3 전극을 형성하는 단계와;
상기 제 3 전극 위로 고체 접착형 전해질층을 형성하는 단계와;
상기 고체 접착형 전해질층 위로 상기 제 1 전극과 연결되도록 제 4 전극을 형성하는 단계
를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 기판 상에 형성된 모든 구성요소는 롤-투-롤(roll-to-roll)법에 의해 형성하며,
상기 제 1 기판에 상기 제 1 전극을 형성하는 단계는,
상기 제 1 기판 상에 상기 제 1 전극과 연결되는 제 1 단자와 상기 제 1 전극과 이격하는 제 2 단자를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제 2 전극을 형성하는 단계는, 상기 제 2 전극과 상기 제 2 단자와 동시에 접촉하는 제 1 연결패턴을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제 3 전극을 형성한 후에는 상기 제 3 전극과 상기 제 2 단자와 동시에 접촉하는 제 2 연결패턴을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제 4 전극을 형성한 후에는 상기 제 4 전극과 상기 제 1 단자와 동시에 접촉하는 제 3 연결패턴을 형성하는 단계를 포함하는박막 배터리 일체형 태양전지의 제조 방법.
Forming a transparent first electrode on a transparent first substrate;
Forming an active pattern composed of a semiconductor oxide or a metal oxide on the first electrode and composed of a plurality of nanoparticles coated with a dye on a surface thereof;
Forming a first barrier rib having an adhesive property surrounding each of the active patterns over the first electrode;
Forming a second electrode on a transparent second substrate;
Attaching the first substrate and the second substrate such that the first bank contacts the second electrode;
Forming a third electrode on the second substrate to be connected to the second electrode;
Forming a solid adhesion type electrolyte layer on the third electrode;
Forming a fourth electrode to be connected to the first electrode on the solid adhesion type electrolyte layer
Wherein all the components formed on the first and second substrates are formed by a roll-to-roll process,
Wherein forming the first electrode on the first substrate comprises:
Forming a first terminal connected to the first electrode on the first substrate and a second terminal separated from the first electrode,
Wherein forming the second electrode includes forming a first connection pattern that contacts the second electrode and the second terminal at the same time,
And forming a second connection pattern that simultaneously contacts the third electrode and the second terminal after forming the third electrode,
And forming a third connection pattern that simultaneously contacts the fourth electrode and the first terminal after forming the fourth electrode.
상기 고체 접착형 전해질층을 형성한 후에는 상기 제 3 전극 위로 상기 고체 접착형 전해질층 외측으로 제 2 격벽을 형성하는 단계를 진행하는 것이 특징인 박막 배터리 일체형 태양전지의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
And forming a second barrier rib on the third electrode outside the solid adhesion type electrolyte layer after forming the solid adhesion type electrolyte layer.
상기 제 4 전극을 형성한 후에는 상기 제 4 전극 상부를 포함하여 상기 박막 배터리 일체형 태양전지의 측면을 덮도록 인캡슐레이션막을 형성하는 단계를 진행하는 것이 특징인 박막 배터리 일체형 태양전지의 제조 방법.11. The method of claim 10,
And forming an encapsulation layer covering the side surface of the thin film battery integrated type solar cell including the upper portion of the fourth electrode after the formation of the fourth electrode.
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