KR20180077402A - Perovskite compound and fabrication therof, solar cell comprising perovskite compound and fabrication therof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 페로브스카이트 화합물 및 그 제조방법, 페로브스카이트 화합물을 포함하는 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a perovskite compound, a method for producing the same, a solar cell including a perovskite compound, and a method for producing the same.
태양 전지는 태양광 에너지를 전기에너지로 변환할 수 있는 수단으로 대체 에너지에 대한 요구가 시급한 현 시점에서 주목 받고 있는 기술 분야이다. Solar cells are a technology that can be converted into electric energy by solar energy.
현재 상용화되고 있는 태양 전지는 실리콘 계열의 태양전지가 주류를 이루고 있다. Silicon solar cells are the mainstream of solar cells currently being commercialized.
구체적으로 실리콘 계열의 태양전지는 다결정 실리콘, 단결정 실리콘, 박막 실리콘 태양전지가 있으며, 그 중에서도 다결정 실리콘이 주로 상용화 되고 있다. Specifically, silicon-based solar cells include polycrystalline silicon, single-crystal silicon, and thin-film silicon solar cells, among which polycrystalline silicon is mainly commercialized.
한편, 단결정 실리콘 태양전지는 신뢰성이 높아 가장 오래 사용되어졌으며, 실리콘을 이용하는 태양 전지 중에서는 가장 변환 효율이 좋다.On the other hand, monocrystalline silicon solar cells have been used for the longest time because of their high reliability, and the conversion efficiency is the best among solar cells using silicon.
다만, 고온에서는 오히려 비결정 실리콘 태양전지 보다 변환 효율이 낮아지는 문제점이 있다. However, there is a problem that the conversion efficiency is lowered at a higher temperature than the amorphous silicon solar cell.
또한, 실리콘 결정을 이용한 태양전지는 실리콘 결정이 일정 두께 이상 형성하기 위해 모래를 고온으로 가열해 녹인 후 서서히 결정을 성장시켜야 된다. In addition, in a solar cell using silicon crystal, it is necessary to gradually grow crystals after melting the sand by heating at a high temperature in order to form silicon crystals over a certain thickness.
따라서, 실리콘 결정을 일정 두께 이상 형성하기 위해서는 많은 전력이 소모된다. Therefore, much power is consumed to form silicon crystals over a certain thickness.
더 나아가, 실리콘 결정을 이용한 태양전지는 효율 측면에서 개선되지 않고 일정 수준에서 머물고 있어 보다 나은 재료의 개발을 통한 효율 개선 요구가 증가되고 있는 상황이다. Furthermore, solar cells using silicon crystals are not improved in terms of efficiency, but are staying at a certain level, and there is an increasing demand for efficiency improvement through development of better materials.
페로브스카이트 소재는 광을 전기로 변환하는 데 이상적인 밴드 갭과 높은 광 흡수도를 가져 실리콘 소재를 대체할 소재로서 주목받고 있다. Perovskite materials are attracting attention as a substitute for silicon materials because of their ideal band gap and high light absorption to convert light into electricity.
또한, 페로브스카이트 소재를 이용한 태양전지는 실리콘 결정을 이용하는 경우 보다 비용이 적게 들고 비교적 간단하게 구현될 수 있어, 제조 공정 측면에서도 실리콘 기반의 태양 전지의 단점을 보완할 수 있다. In addition, the solar cell using the perovskite material can be implemented in a relatively simple and cost-effective manner, compared to the case of using the silicon crystal, and it can compensate for the disadvantages of the silicon-based solar cell in terms of the manufacturing process.
더 나아가, 페로브스카이트 소재를 이용한 경우 태양 전지의 효율이 초기 개발 단계보다 높은 상승세를 보여 효율 개선 측면에서도 유리한 소재로 인정받고 있다. Furthermore, when perovskite materials are used, the efficiency of the solar cell is higher than that of the initial development stage, which is considered as an advantageous material in terms of efficiency improvement.
다만, 페로브스카이트 소재는 습기에 취약해 시간 경과에 따라 효율이 급격히 감소하는 경향이 있으며, 고온에서 내구성이 취약한 문제점이 있다. However, the perovskite material is vulnerable to moisture, and the efficiency tends to decrease sharply over time, and the durability is poor at high temperatures.
또한, 페로브스카이트 소재는 Pb와 같은 중금속이 이용되어 유독성 측면에서도 문제점이 있어, 태양전지의 소재로 이용함에 있어 일정한 제약이 따른다. In addition, the perovskite material has a problem in terms of toxicity due to the use of a heavy metal such as Pb, which is subject to certain limitations in its use as a material for solar cells.
본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명의 목적은 본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 화합물 및 그 제조방법을 이용하여, 고효율의 태양전지 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.According to one aspect of the present invention, an object of the present invention is to provide a highly efficient solar cell and a method of manufacturing the same using the perovskite compound and the manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 목적은 안정성이 높은 페로브스카이트 화합물 및 그 제조방법, 태양전지 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.According to another aspect of the present invention, an object of the present invention is to provide a highly stable perovskite compound, a method of manufacturing the same, a solar cell, and a method of manufacturing the same.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 목적은 제조 공정이 용이하고 경제적인 페로브스카이트 화합물 및 그 제조방법, 태양전지 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다. According to another aspect of the present invention, an object of the present invention is to provide a perovskite compound which is easy and economical to manufacture, a method for manufacturing the same, a solar cell, and a method for manufacturing the same.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 목적은 친환경적인 페로브스카이트 화합물 및 그 제조방법, 페로브스카이트 화합물을 포함하는 태양전지 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.According to another aspect of the present invention, an object of the present invention is to provide an environmentally-friendly perovskite compound, a method for producing the same, a solar cell including a perovskite compound, and a method for producing the same.
본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 화합물은 하기의 화학식으로 표시될 수 있다. The perovskite compound according to one embodiment of the present invention can be represented by the following formula.
[화학식] [Chemical Formula]
XaSbbYc XaSb b Y c
X= FA(CH(NH2)2), MA(CH3NH2), Cs, Rb, Na, K , Li X = FA (CH (NH 2 ) 2), MA (CH 3 NH 2), Cs, Rb, Na, K, Li
Y = F, I, Br, ClY = F, I, Br, Cl
상기 페로브스카이트 화합물의 X 위치에 함유하는 1가 유/무기 양이온의 총 몰수 a=1에 대하여 0.5<b<0.7, 2.5<c<3.5 범위를 만족할 수 있다. 0.5 <b <0.7 and 2.5 <c <3.5 with respect to the total molar number a of the monovalent organic / inorganic cation contained in the X-position of the perovskite compound a = 1.
본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지는, 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 형성되는 광 흡수층; 및 상기 광 흡수층 상에 형성되는 제2 전극;을 포함하되, 상기 제1 전극, 상기 제2 전극은 상기 광 흡수층의 접착력에 의해 상기 광 흡수층과 접착될 수 있다.A solar cell according to another embodiment of the present invention includes a first electrode, a light absorbing layer formed on the first electrode, And a second electrode formed on the light absorbing layer, wherein the first electrode and the second electrode are adhered to the light absorbing layer by an adhesive force of the light absorbing layer.
상기 광 흡수층은, 상기의 페로브스카이트 화합물을 포함할 수 있다. The light absorbing layer may include the perovskite compound.
상기 제1 전극은, ITO (indium tin oxide) 기판, FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 기판 또는 유연 투명 전극 기판 및 상기 기판에 형성되는 TiO2층을 포함할 수 있다. The first electrode may include a TiO 2 layer formed on the ITO (indium tin oxide) substrate, FTO (Fluorine Doped Tin Oxide) substrate or a flexible transparent electrode substrate and the substrate.
상기 유연 투명 전극 기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌 설폰(PES), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드 (PI), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 아몰포스폴리에틸렌테레프탈레이트(APET), 폴리프로필렌테레프탈레이트(PPT), 폴리에틸렌테레프탈레이트글리세롤(PETG),폴리사이클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트(PCTG), 변성트리아세틸셀룰로스(TAC), 사이클로올레핀폴리머(COP), 사이클로올레핀코폴리머(COC), 디시클로펜타디엔폴리머(DCPD), 시클로펜타디엔폴리머(CPD), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리다이메틸실론세인(PDMS),실리콘수지, 불소수지 및 변성에폭시수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 폴리머 기판일 수 있다. The flexible transparent electrode substrate may be formed of at least one selected from the group consisting of polyethylene terephthalate (PET), polyethylene sulfone (PES), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polyimide (PI) (EVA), amorphous polyethylene terephthalate (APET), polypropylene terephthalate (PPT), polyethylene terephthalate glycerol (PETG), polycyclohexylenedimethylene terephthalate (PCTG), modified triacetyl cellulose (COP), cycloolefin copolymer (COC), dicyclopentadiene polymer (DCPD), cyclopentadiene polymer (CPD), polyarylate (PAR), polyetherimide (PEI), polydimethylsilonane (PDMS), a silicone resin, a fluororesin, and a modified epoxy resin.
상기 TiO2층은, blocking TiO2층 및 상기 blocking TiO2층 상에 형성되는 mesoporous TiO2층을 포함할 수 있다. The TiO 2 layer may include a blocking TiO 2 layer and a mesoporous TiO 2 layer formed on the blocking TiO 2 layer.
상기 제1 전극은 ZrO2층을 더 포함할 수 있다. The first electrode may further include a ZrO 2 layer.
상기 TiO2층의 두께는, 300nm 이상 6um 이하의 범위에서 형성될 수 있다.The thickness of the TiO 2 layer may be in the range of 300 nm or more and 6 μm or less.
ZrO2층의 두께는 300nm 이상 2um 이하의 범위에서 형성될 수 있다.The thickness of the ZrO 2 layer can be formed in the range of 300 nm or more and 2 μm or less.
상기 제2 전극은 카본 전극일 수 있다. The second electrode may be a carbon electrode.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 페로브스카이트 화합물 제조방법은 XY 화합물 분말을 준비하는 단계, SbY3 화합물 분말을 준비하는 단계, 상기 XY 화합물 분말 및 상기 SbY3 화합물 분말을 혼합하여 혼합 분말을 형성하는 단계 및 상기 혼합 분말을 열처리하여, 하기의 화학식으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. Perovskite compound manufacturing method is to form a mixture powder by mixing to prepare a step of preparing the XY compound powder, SbY 3 compound powder, said XY compound powder and the SbY 3 compound powder according to still another aspect of the present invention And heat-treating the mixed powder to prepare a compound represented by the following formula.
[화학식] [Chemical Formula]
X3Sb2Y9 X 3 Sb 2 Y 9
X= FA(CH(NH2)2), MA(CH3NH2), Cs, Rb, Na, K , Li X = FA (CH (NH 2 ) 2), MA (CH 3 NH 2), Cs, Rb, Na, K, Li
Y= F, I, Br, ClY = F, I, Br, Cl
상기 열처리 하는 단계는 가열노 내에 상기 혼합 분말을 가열하는 단계를 포함하되, 상기 가열노 내의 온도는 140℃ 이상 190℃ 이하일 수 있다. The heat treatment may include heating the mixed powder in a heating furnace, wherein the temperature in the heating furnace may be 140 ° C or higher and 190 ° C or lower.
상기 XY 화합물의 농도는 1.5mmol이고, 상기 SbY3 화합물의 농도는 1mmol일 수 있다.The concentration of the XY compound was 1.5 mmol, and the concentration of the SbY 3 The concentration of the compound may be 1 mmol.
상기 열처리하는 단계는, 50분 이상 70분 이하로 수행될 수 있다.The heat treatment may be performed at 50 minutes or more and 70 minutes or less.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 태양전지 제조방법은 제1 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 전극 상에 광흡수층을 형성하는 단계 및 상기 광흡수층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 상기 광흡수층에 의해 접착될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating a solar cell, including forming a first electrode, forming a light absorbing layer on the first electrode, and forming a second electrode on the light absorbing layer, The first electrode and the second electrode may be bonded by the light absorbing layer.
상기 광흡수층을 형성하는 단계는, 하기의 화학식으로 표시되는 페로브스카이트 화합물을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. The step of forming the light absorbing layer may include the step of forming a perovskite compound represented by the following formula.
[화학식] [Chemical Formula]
X3Sb2Y9 X 3 Sb 2 Y 9
X= FA(CH(NH2)2), MA(CH3NH2), Cs, Rb, Na, K , Li X = FA (CH (NH 2 ) 2), MA (CH 3 NH 2), Cs, Rb, Na, K, Li
Y = F, I, Br, ClY = F, I, Br, Cl
상기 제1 전극을 형성하는 단계는,Wherein forming the first electrode comprises:
ITO (indium tin oxide) 기판 또는 FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 기판을 준비하는 단계 및 ITO 기판 또는 상기 FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 기판 또는 유연 투명전극 기판(PET, PES) 상에 TiO2층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.A step of preparing an indium tin oxide (ITO) substrate or a fluorine doped tin oxide (FTO) substrate, and a step of forming a TiO 2 layer on the ITO substrate, the FTO (Fluorine Doped Tin Oxide) .
상기 TiO2층을 형성하는 단계는 Blocking TiO2층을 형성하는 단계 및 상기 Blocking TiO2층 상에 Mesoporous TiO2층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the TiO 2 layer may include forming a blocking TiO 2 layer and forming a mesoporous TiO 2 layer on the blocking TiO 2 layer.
상기 제1 전극을 형성하는 단계는, 조도를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The forming of the first electrode may further include forming a roughness.
상기 광흡수층을 형성하는 단계는, X3Sb2Y9 용액을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of forming the light absorbing layer may include the step of forming an X 3 Sb 2 Y 9 solution.
X3Sb2Y9 용액을 형성하는 단계는, XY 화합물 분말을 준비하는 단계, SbY3 화합물 분말을 준비하는 단계, 상기 XY 화합물 분말 및 상기 SbY3 화합물 분말을 혼합하여 혼합 분말을 형성하는 단계, 상기 혼합 분말을 열처리하여, 하기의 화학식으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계 및 상기 열처리 된 혼합 분말을 DMF (dimethyl formamide) 또는 DMSO(Dimethyl sulfoxide) 용매에 용해시키는 단계를 포함할 수 있다.The step of forming the X 3 Sb 2 Y 9 solution comprises the steps of preparing an XY compound powder, preparing an SbY 3 compound powder, mixing the XY compound powder and the SbY 3 Preparing a mixed powder by heat treating the mixed powder to prepare a compound represented by the following formula and mixing the heat-treated mixed powder in DMF (dimethyl formamide) or DMSO (dimethyl sulfoxide) solvent And dissolving.
[화학식] [Chemical Formula]
X3Sb2Y9 X 3 Sb 2 Y 9
X= FA(CH(NH2)2), MA(CH3NH2), Cs, Rb, Na, K , Li X = FA (CH (NH 2 ) 2), MA (CH 3 NH 2), Cs, Rb, Na, K, Li
Y=F, I, Br, ClY = F, I, Br, Cl
상기 광흡수층을 형성하는 단계는, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 준비한 후, X3Sb2Y9 용액을 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 dropping 하는 단계 또는 X3Sb2Y9 용액을 상기 제1 전극 또는 제2 전극 상에 스핀 코팅하는 단계;를 선택적으로 수행하는 단계를 포함한다. The step of forming the light absorption layer, the first electrode, and then prepared for the second electrode, X 3 Sb 2 Y step of dropping a 9 solution between the first electrode and the second electrode, or X 3 Sb 2 Y 9 Spin coating a solution on the first electrode or the second electrode.
상기 광흡수층을 형성하는 단계는, 상기 X3Sb2Y9 용액을 건조하는 단계를 포함할 수 있다.The step of forming the light absorbing layer may include drying the X 3 Sb 2 Y 9 solution.
상기 X3Sb2Y9 용액을 건조하는 단계는 0 ℃ 이상 200 ℃ 이하의 온도 범위에서 수행될 수 있다.The step of drying the X 3 Sb 2 Y 9 solution may be performed at a temperature ranging from 0 ° C to 200 ° C.
상기 제2 전극을 형성하는 단계는, 유리 기판, FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 또는 ITO (Indium Tin Oxide)가 증착된 유리 기판 및 유연 투명 전극 기판 중 어느 하나의 기판을 준비하는 단계, 탄소 분말을 준비하는 단계, 상기 탄소 분말을 이용하여, 상기 유리 기판, FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 또는 ITO (Indium Tin Oxide)가 증착된 유리 기판 및 유연 투명 전극 기판 중 어느 하나의 기판 상에 탄소 분말을 코팅하는 단계 및 상기 탄소 분말이 코팅된 기판을 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the second electrode may include: preparing a substrate of any one of a glass substrate, a glass substrate on which fluorine doped tin oxide (FTO) or indium tin oxide (ITO) is deposited, and a flexible transparent electrode substrate; A carbon powder is coated on the substrate of any one of the glass substrate, the glass substrate on which FTO (Fluorine Doped Tin Oxide) or ITO (Indium Tin Oxide) is deposited, and the flexible transparent electrode substrate, And heat treating the substrate coated with the carbon powder.
상기 탄소 분말이 코팅된 기판을 열처리하는 단계는, 300℃ 이상의 온도 범위에서 수행될 수 있다. The step of heat-treating the substrate coated with the carbon powder may be performed at a temperature of 300 ° C or higher.
상기 탄소 분말이 코팅된 기판을 열처리하는 단계는, 25분 내지 35분 동안 수행될 수 있다. The step of heat-treating the substrate coated with the carbon powder may be performed for 25 minutes to 35 minutes.
태양전지 제조방법은 상기 활성층과 상기 제1 전극층, 상기 활성층과 상기 제2 전극층의 측면에 접착층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. The solar cell manufacturing method may further include forming an adhesive layer on the side surfaces of the active layer, the first electrode layer, the active layer, and the second electrode layer.
상기 접착층을 형성하는 단계에서, 상기 접착층은 에폭시 수지로 형성될 수 있다.In the step of forming the adhesive layer, the adhesive layer may be formed of an epoxy resin.
본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명은 고효율의 페로브스카이트 화합물 및 그 제조방법, 태양전지 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a perovskite compound with high efficiency, a method of manufacturing the same, a solar cell, and a method of manufacturing the same.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 안정성이 높은 페로브스카이트 화합물 및 그 제조방법, 태양전지 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a perovskite compound having high stability, a method of manufacturing the same, a solar cell, and a method of manufacturing the same.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 제조 공정이 용이하고 경제적인 페로브스카이트 화합물 및 그 제조방법, 태양전지 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a perovskite compound which is easy and economical to manufacture, a method of manufacturing the same, a solar cell, and a method of manufacturing the same.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 친환경적인 페로브스카이트 화합물 및 그 제조방법, 페According to another aspect of the present invention, there is provided an environmentally-friendly perovskite compound,
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 화합물을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 화합물의 제조방법에 의해 형성된 페로브스카이트 화합물의 사진이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 6은 종래기술에 따른 태양전지(비교예)와 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 시간 경과에 따른 효율 변화를 비교한 그래프이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실험예에 따른 TiO2 의 두께 변화에 따른 효율을 비교한 그래프이다.1 is a view showing a perovskite compound according to an embodiment of the present invention.
2 is a photograph of a perovskite compound formed by a method for producing a perovskite compound according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view of a solar cell according to an embodiment of the present invention.
4 is a photograph of a solar cell according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph comparing the efficiency of the solar cell according to an embodiment of the present invention with that of the conventional solar cell (comparative example) over time.
FIGS. 7A to 7C are graphs showing the results of experiments of TiO 2 Of the thickness of the substrate.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 그리고, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof. In the specification, "on" means to be located above or below the object portion, and does not necessarily mean that the object is located on the upper side with respect to the gravitational direction.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.In addition, the term " coupled " is used not only in the case of direct physical contact between the respective constituent elements in the contact relation between the constituent elements, but also means that other constituent elements are interposed between the constituent elements, Use them as a concept to cover each contact.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate a thorough understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same means regardless of the number of the drawings.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.The sizes and thicknesses of the respective components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, and thus the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.
첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and a duplicate description thereof will be omitted.
페로브스카이트Perovskite 화합물 compound
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 화합물의 결정구조를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a crystal structure of a perovskite compound according to an embodiment of the present invention.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 화합물은 하기의 화학식으로 표시될 수 있다. Referring to FIG. 1, a perovskite compound according to an embodiment of the present invention may be represented by the following formula.
[화학식] [Chemical Formula]
XaBbYc X a B b Y c
X= FA(CH(NH2)2), MA(CH3NH2), Cs, Rb, Na, K , Li X = FA (CH (NH 2 ) 2), MA (CH 3 NH 2), Cs, Rb, Na, K, Li
Y= F, I, Br, ClY = F, I, Br, Cl
본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 화합물은 상기 화합물의 X 위치에 함유하는 1가 유/무기 양이온의 총 몰수 a=1에 대하여 0.5<b<0.7, 2.5<c<3.5 범위를 만족할 수 있다. The perovskite compound according to an embodiment of the present invention satisfies 0.5 < b < 0.7 and 2.5 < c < 3.5 with respect to the total molar number a of the monovalent organic / inorganic cation contained in the X- .
본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 화합물(X3Sb2Y9)은 종래기술의 페로브스카이트 화합물(ABC3)구조가 습기에 취약하고, 고온에서 내구성이 낮은 문제점을 개선할 수 있다. The perovskite compound (X 3 Sb 2 Y 9 ) according to an embodiment of the present invention is a compound of the perovskite compound (ABC 3 ) structure of the prior art which is weak in moisture and has low durability at high temperature .
본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 화합물은 Sb를 이용하여 페로브스카이트 결정구조를 형성하므로 납(Pb)과 같은 높은 독성의 물질을 대체할 수 있다. Since the perovskite compound according to an embodiment of the present invention forms a perovskite crystal structure using Sb, it can replace a highly toxic substance such as lead (Pb).
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 화합물은 안정성 측면에서 우수하다. Therefore, the perovskite compound according to one embodiment of the present invention is excellent in stability.
본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 화합물의 광 흡수도, 태양 전지에 적용됨에 따른 효율의 개선 등에 관해서는 후술하기로 한다. The light absorptance of the perovskite compound according to an embodiment of the present invention, the improvement of efficiency as applied to a solar cell, and the like will be described later.
페로브스카이트 화합물 제조방법Method for producing perovskite compound
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 화합물의 제조방법에 의해 형성된 페로브스카이트 화합물의 사진이다. 2 is a photograph of a perovskite compound formed by a method for producing a perovskite compound according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 화합물의 제조방법은 화합물의 전구체 분말을 혼합한 후 열처리하여 형성되는 것에 특징이 있다. The method for preparing a perovskite compound according to an embodiment of the present invention is characterized in that precursor powder of a compound is mixed and then heat-treated.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 페로브스카이트 화합물의 제조방법은 XY 화합물 분말을 준비하는 단계, SbY3 화합물 분말을 준비하는 단계, 상기 XY 화합물 분말 및 상기 SbY3 화합물 분말을 혼합하여 혼합 분말을 형성하는 단계 및상기 혼합 분말을 열처리하여, 하기의 화학식으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. Specifically, a method for preparing a perovskite compound according to an embodiment of the present invention includes preparing an XY compound powder, adding SbY 3 Preparing a compound powder, mixing the XY compound powder and the SbY 3 compound powder to form a mixed powder, and heat-treating the mixed powder to prepare a compound represented by the following formula .
[화학식] [Chemical Formula]
X3Sb2Y9 X 3 Sb 2 Y 9
X=FA(CH(NH2)2), MA(CH3NH2), Cs, Rb, Na, K , Li X = FA (CH (NH 2 ) 2), MA (CH 3 NH 2), Cs, Rb, Na, K, Li
Y=F, I, Br, ClY = F, I, Br, Cl
상기 열처리 하는 단계는 가열노 내에 상기 혼합 분말을 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 한편, 상기 가열노 내의 온도는 140℃ 이상 200℃ 이하의 범위에서 수행될 수 있다. The heat-treating may include heating the mixed powder in a heating furnace. Meanwhile, the temperature in the heating furnace may be in the range of 140 ° C to 200 ° C.
한편, XY 화합물의 농도는 1.5mmol이고, SbY3화합물의 농도는 1mmol일 수 있다. Meanwhile, the concentration of the XY compound may be 1.5 mmol and the concentration of the SbY 3 compound may be 1 mmol.
상기 열처리하는 단계는 50분 이상 70분 이하로 수행될 수 있다. The heat treatment may be performed at 50 minutes or more and 70 minutes or less.
상기와 같은 제조 공정에 의해 도 2에 나타난 사진과 같은 페로브스카이트 화합물을 얻을 수 있다. The perovskite compound shown in the photograph shown in FIG. 2 can be obtained by the above-described production process.
태양전지Solar cell
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a solar cell according to an embodiment of the present invention will be described.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지(1000)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지(1000)의 단면을 나타낸 사진이다.3 is a schematic view of a
도 3 및 도 4을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지(1000)는 제1 전극(100), 상기 제1 전극 상에 형성되는 광 흡수층(200) 및 광 흡수층(200) 상에 형성되는 제2 전극(300)을 포함하되, 제1 전극(100), 제2 전극(300)은 광 흡수층(200)의 접착력에 의해 상기 광 흡수층과 접착되어 형성될 수 있다. 3 and 4, a
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 흡수층(150)은 페로브스카이트 화합물을 포함하고, 페로브스카이트 화합물은 화학식으로 표시될 수 있다. Meanwhile, the light absorption layer 150 according to an embodiment of the present invention includes a perovskite compound, and the perovskite compound can be represented by a chemical formula.
[화학식] [Chemical Formula]
X3Sb2Y9 X 3 Sb 2 Y 9
X=FA(CH(NH2)2), MA(CH3NH2), Cs, Rb, Na, K , Li X = FA (CH (NH 2 ) 2), MA (CH 3 NH 2), Cs, Rb, Na, K, Li
Y= F, I, Br, ClY = F, I, Br, Cl
제1 전극(100)은 ITO (indium tin oxide) 기판, FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 기판 또는 유연 투명 전극 기판 중 어느 하나가 선택되고, 상기 선택된 기판 상에 형성되는TiO2층 (120)을 포함할 수 있다. The
유연 투명 전극 기판은 금속 배선층이 형성된 폴리머 기판을 포함하여, 폴리머 기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌 설폰(PES), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드 (PI), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 아몰포스폴리에틸렌테레프탈레이트(APET), 폴리프로필렌테레프탈레이트(PPT), 폴리에틸렌테레프탈레이트글리세롤(PETG),폴리사이클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트(PCTG), 변성트리아세틸셀룰로스(TAC), 사이클로올레핀폴리머(COP), 사이클로올레핀코폴리머(COC), 디시클로펜타디엔폴리머(DCPD), 시클로펜타디엔폴리머(CPD), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리다이메틸실론세인(PDMS), 실리콘수지, 불소수지 및 변성에폭시수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기판일 수 있다. The flexible transparent electrode substrate includes a polymer substrate on which a metal wiring layer is formed, and the polymer substrate is made of polyethylene terephthalate (PET), polyethylene sulfone (PES), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polyimide (PI), ethylene vinyl acetate (EVA), amorphous polyethylene terephthalate (APET), polypropylene terephthalate (PPT), polyethylene terephthalate glycerol (PETG), polycyclohexylenedimethylene terephthalate PCTG), modified triacetyl cellulose (TAC), cycloolefin polymer (COP), cycloolefin copolymer (COC), dicyclopentadiene polymer (DCPD), cyclopentadiene polymer (CPD), polyarylate (PAR) May be a substrate selected from the group consisting of polyetherimide (PEI), polydimethylsilonane (PDMS), silicone resin, fluororesin, and modified epoxy resin.
다만, 본 발명의 제1 전극에 포함되는 기판은 상기의 제시된 예로 제한되지 않는다. However, the substrate included in the first electrode of the present invention is not limited to the example shown above.
TiO2층(120)은 blocking TiO2층(122) 및 blocking TiO2층(122) 상에 형성되는 mesoporous TiO2층(124)을 포함할 수 있다. The TiO 2 layer 120 may include a blocking TiO 2 layer 122 and a mesoporous TiO 2 layer 124 formed on the blocking TiO 2 layer 122.
TiO2층(120)은 전자수송층으로서의 기능을 수행할 수 있다The TiO 2 layer 120 can function as an electron transport layer
제1 전극(100)은 ZrO2층(130)을 더 포함할 수 있으며, TiO2층(120)과 마찬가지로, ZrO2층(130) 전자수송층으로서의 기능을 수행한다. The
한편, 상기 TiO2층의 두께는, 300nm 이상 6um 이하의 범위에서 형성될 수 있으며, ZrO2층의 두께는 300nm 이상 2um 이하의 범위에서 형성될 수 있다.Meanwhile, the thickness of the TiO 2 layer may be in the range of 300 nm or more and 6 μm or less, and the thickness of the ZrO 2 layer may be in the range of 300 nm or more and 2 μm or less.
제2 전극(200)은 카본 전극(Carbon)일 수 있다. The
카본(Carbon) 전극은 페로브스카이트 화합물에 의해 산화 등과 같은 반응이 일어나지 않아 시간 경과에 따른 태양 전지의 효율을 높게 유지시켜 줄 수 있다. Carbon electrodes can maintain high efficiency of the solar cell over time because the perovskite compound does not cause a reaction such as oxidation.
한편, 카본(Carbon) 전극은 금속 전극과 달리 진공 증착 방식을 이용하지 않고, 페로브스카이트 화합물의 접착력에 의해 접착될 수 있어, 페로브스카이트 화합물과 용이하게 결합될 수 있다.On the other hand, the carbon electrode can be adhered to the perovskite compound by the adhesive force of the perovskite compound without using a vacuum evaporation method unlike the metal electrode, and can be easily bonded to the perovskite compound.
태양전지 제조방법Solar cell manufacturing method
이하에서는, 태양전지 제조방법을 도면을 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a solar cell manufacturing method will be described with reference to the drawings.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 5 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
도 5을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법은 제1 전극(100)을 형성하는 단계(S100), 제1 전극(100) 상에 광 흡수층(150)을 형성하는 단계(S200) 및 광 흡수층(150) 상에 제2 전극(200)을 형성하는 단계(S300);를 포함하되, 5, a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention includes forming a first electrode 100 (S100), forming a light absorbing layer 150 on a
제1 전극(100) 및 제2 전극(200)은 광 흡수층(150)에 의해 접착되어 형성되는 것을 특징으로 한다. The first electrode (100) and the second electrode (200) are formed by adhering by a light absorbing layer (150).
한편, 광 흡수층(150)을 형성하는 단계(S200)는 하기의 화학식으로 표시되는 페로브스카이트 화합물을 형성하는 단계를 포함한다. Meanwhile, the step S200 of forming the light absorbing layer 150 includes the step of forming a perovskite compound represented by the following formula.
[화학식] [Chemical Formula]
X3Sb2Y9 X 3 Sb 2 Y 9
X=FA(CH(NH2)2), MA(CH3NH2), Cs, Rb, Na, K , Li X = FA (CH (NH 2 ) 2), MA (CH 3 NH 2), Cs, Rb, Na, K, Li
Y= F, I, Br, ClY = F, I, Br, Cl
제1 전극을 형성하는 단계(S100)는 유연 투명 전극 기판, ITO (indium tin oxide) 기판 또는 FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 기판 중 어느 하나의 기판을 준비하는 단계(S110) 및 유연 투명 전극 기판, ITO 기판 및 FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 기판 중 어느 하나의 기판 상에 TiO2층을 형성하는 단계(S120)를 포함할 수 있다 The forming of the first electrode S100 may include a step S110 of preparing a substrate of a flexible transparent electrode substrate, an ITO (indium tin oxide) substrate, or an FTO (Fluorine Doped Tin Oxide) to any one substrate of the ITO substrate, and FTO (Fluorine Doped Tin Oxide) substrate may include the step (S120) of forming the TiO 2 layer
(이하에서는, FTO기판을 이용하여 실시하는 예만 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 실시예 들은 상기 언급한 바와 같이 유연성과 투명성이 있는 기판을 모두 포함하는 것이며, 이하에서 설명하는 예로 제한하는 것은 아니다.)(Hereinafter, only examples in which the FTO substrate is used will be described. However, the embodiments of the present invention include both flexible and transparent substrates as mentioned above, no.)
FTO 기판을 준비하는 단계(S110)는 FTO 기판과 TiO2층 간 접착력을 향상시키기 위해 FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 기판을 가공하는 단계를 포함할 수 있다. Step S110 of preparing the FTO substrate may include processing an FTO (Fluorine Doped Tin Oxide) substrate to improve the adhesion between the FTO substrate and the TiO 2 layer.
예를 들면, FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 기판에 에칭할 부분을 제외한 나머지 부분에 Zn 분말을 고르게 도포시킨 후 HCl을 DI water 에 1:1 에서 1:3 비율로 희석 시킨 용액을 균일하게 도포할 수 있다. For example, Zn powder is evenly applied to the remaining portion of the FTO (Fluorine Doped Tin Oxide) substrate except for a portion to be etched, and a solution in which HCl is diluted in DI water at a ratio of 1: 1 to 1: 3 is uniformly applied .
에칭된 상기 FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 기판을 아세톤, IPA, DI 순으로 초음파 세척기를 이용하여 세척할 수 있다. The etched FTO substrate may be cleaned in the order of acetone, IPA, and DI using an ultrasonic cleaner.
다음으로, 세척된 FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 기판은 100℃에서 건조하고, UV Ozone cleaner에서 600 초간 처리할 수 있다. Next, the cleaned FTO (Fluorine Doped Tin Oxide) substrate can be dried at 100 ° C and treated in a UV ozone cleaner for 600 seconds.
따라서, 상기와 같은 FTO 기판의 표면 처리를 통해 TiO2층과의 접착력을 향상시킬 수 있다. Therefore, the adhesion to the TiO 2 layer can be improved through the surface treatment of the FTO substrate.
TiO2층을 형성하는 단계(S120)는 Blocking TiO2층을 형성하는 단계 및 Blocking TiO2층 상에 Mesoporous TiO2층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. The step of forming the TiO 2 layer (S120) may include forming a blocking TiO 2 layer and forming a mesoporous TiO 2 layer on the blocking TiO 2 layer.
Blocking TiO2층을 형성하는 단계는 TiO2 용액을 제조하는 단계, TiO2 용액을 이용하여 FTO 기판에 TiO2 코팅막을 형성하는 단계, TiO2 코팅막을 건조하는 단계를 포함할 수 있다. Blocking forming a TiO 2 layer may include the step, step, drying the coated film to form the TiO 2 TiO 2 coating on the FTO substrate using a TiO 2 solution for preparing a TiO 2 solution.
TiO2 용액을 제조하는 단계에서 TiO2 용액은 Titanium diisopropoxide Sbs(acetylacetonate) 75 wt. % in isopropanol 용액을 1-butanol 용액에 희석시켜 0.15M의 농도로 제조될 수 있다. In preparing a solution of TiO 2 TiO 2 solution Titanium diisopropoxide Sbs (acetylacetonate) 75 wt . % in isopropanol solution may be diluted in 1-butanol solution to a concentration of 0.15M.
TiO2 코팅막을 형성하는 단계에서 TiO2 코팅막은 20s초동안 2000rpm에서 스핀 코팅함으로 형성될 수 있다.In the step of forming the TiO 2 coating TiO 2 coating film can be formed by spin coating at 2000rpm for 20s seconds.
TiO2 코팅막을 건조하는 단계에서 TiO2 코팅막은 125℃ 이상에서 5분간 열처리함으로써 건조될 수 있다. In the step of drying the coating layer TiO 2 TiO 2 coating film may be dried by heat treatment at more than 125 ℃ 5 minutes.
다음으로, Blocking TiO2층 상에 Mesoporous TiO2층을 형성하는 단계는 mesoporous TiO2 용액을 제조하고, TiO2 코팅막을 형성한 후, TiO2 코팅막을 건조하는 단계를 포함할 수 있다. Next, the can forming a Mesoporous TiO 2 layer on a Blocking TiO 2 layer comprises after preparing a mesoporous TiO 2 solution to form a TiO 2 coating film, drying the TiO 2 film.
mesoporous TiO2 용액은 mesoporous TiO2를 무수 에탄올(hydrous ethanol)에 용해하여 제조될 수 있으며, 필요에 따라 농도를 조절하여 사용할 수 있다.The mesoporous TiO 2 solution can be prepared by dissolving mesoporous TiO 2 in anhydrous ethanol (hydrous ethanol) and adjusting the concentration as needed.
mesoporous TiO2 층에서, TiO2 코팅막은 450℃ 이상에서 30분간 열처리함으로써 건조될 수 있다. mesoporous TiO 2 Layer, the TiO 2 coating film can be dried by heat treatment at 450 ° C or higher for 30 minutes.
한편, 제1 전극을 형성하는 단계(S100)는 상기 mesoporous TiO2층에 조도를 형성하는 단계(S140)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, forming a first electrode (S100) may further include a step (S140) of forming a roughness on the mesoporous TiO 2 layer.
상기 mesoporous TiO2 층에 조도를 형성하기 위해 TiCl4 용액을 이용할 수 있다. TiCl 4 solution may be used to form roughness on the mesoporous TiO 2 layer.
예를 들면, 20 mM의 TiCl4 용액 1ml와 증류수 99ml를 섞은 혼합 용액을 준비하는 단계, 상기 혼합 용액에 mesoporous TiO2 층이 형성된 기판을 함침하는 단계, 다음으로, 제1차 열처리 단계, 세정하는 단계, 건조하는 단계 및 2차 열처리 단계를 수행할 수 있다. For example, a 20 mM TiCl 4 Preparing a mixed solution of 1 ml of a solution and 99 ml of distilled water, impregnating the mixed solution with a substrate on which a mesoporous TiO 2 layer is formed, and then subjecting the mixed solution to a first heat treatment step, a cleaning step, Step can be performed.
조도를 형성하는 단계에서 1차 열처리 단계는 70℃ 내지 100℃의 온도범위에서 진행될 수 있으며, 2차 열처리 단계는 450℃ 이상 30분 진행될 수 있다.In the step of forming the roughness, the first heat treatment step may be carried out at a temperature range of 70 ° C to 100 ° C, and the second heat treatment step may be performed at 450 ° C or more for 30 minutes.
상기와 같이 일련의 제조 공정에 의해 mesoporous TiO2층 상에 조도가 형성됨으로써, 광 흡수층과 TiO2층 간의 접착력이 보다 향상될 수 있다. As described above, the roughness is formed on the mesoporous TiO 2 layer by a series of manufacturing steps, so that the adhesion between the light absorption layer and the TiO 2 layer can be further improved.
광 흡수층을 형성하는 단계(S200)는 X3Sb2Y9 용액을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. Forming a light absorbing layer (S200) may include the step of forming the Sb 2 X 3 Y 9 solution.
X3Sb2Y9 용액을 형성하는 단계는, XY 화합물 분말을 준비하는 단계(S210), SbY3 화합물 분말을 준비하는 단계(S220), 상기 XY 화합물 분말 및 상기 SbY3 화합물 분말을 혼합하여 혼합 분말을 형성하는 단계(S230), 혼합 분말을 열처리하여, 하기의 화학식으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계(S240) 및 상기 열처리 된 혼합 분말을 DMF 용매에 용해시키는 단계(S250)를 포함할 수 있다. The step of forming the X 3 Sb 2 Y 9 solution comprises the steps of preparing the XY compound powder (S 210), preparing the SbY 3 compound powder (S 220), mixing the XY compound powder and the SbY 3 compound powder, A step S230 of forming a compound represented by the following chemical formula by heat treatment of the mixed powder, and a step S250 of dissolving the heat-treated mixed powder in a DMF solvent.
[화학식] [Chemical Formula]
X3Sb2Y9 X 3 Sb 2 Y 9
X=FA(CH(NH2)2), MA(CH3NH2), Cs, Rb, Na, K , Li X = FA (CH (NH 2 ) 2), MA (CH 3 NH 2), Cs, Rb, Na, K, Li
Y=F, I, Br, ClY = F, I, Br, Cl
S210 내지 S240의 일련의 과정은 페로브스카이트 화합물의 제조 공정과 동일하므로 생략하기로 한다. The series of steps from S210 to S240 is the same as the production process of the perovskite compound, and therefore will not be described.
광 흡수층을 형성하는 단계(S200)는 제1 전극(100) 및 제2 전극(300)을 준비한 후, X3Sb2Y9 용액을 제1 전극(100)과 제2 전극(300) 사이에 dropping 하는 단계(S260) 또는 X3Sb2Y9 용액을 상기 제1 전극 또는 제2 전극 상에 스핀 코팅하는 단계를 선택적으로 수행하여 형성할 수 있다. In the step S200 of forming the light absorption layer, the
다음으로 광 흡수층을 형성하는 단계(S200)는 X3Sb2Y9 용액을 건조하는 단계(S270)를 포함할 수 있다.Next, the step of forming the light absorbing layer (S200) may include a step (S270) of drying the X 3 Sb 2 Y 9 solution.
상기 X3Sb2Y9 용액을 건조하는 단계는 0 ℃ 이상 200 ℃ 이하의 온도 범위에서 수행될 수 있다. The step of drying the X 3 Sb 2 Y 9 solution may be performed at a temperature ranging from 0 ° C to 200 ° C.
한편, 제2 전극을 형성하는 단계(S300)는 유리 기판, FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 또는 ITO (Indium Tin Oxide)가 증착된 유리 기판 및 유연 투명 전극 기판 중 어느 하나의 기판을 준비하는 단계(S310), 탄소 분말을 준비하는 단계(S320), 상기 탄소 분말을 이용하여, 상기 유리 기판, FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 또는 ITO (Indium Tin Oxide)가 증착된 유리 기판 및 유연 투명 전극 기판 중 어느 하나의 기판 상에 탄소 분말을 코팅하는 단계(S330) 및 상기 탄소 분말이 코팅된 기판을 열처리하는 단계(S340)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the step of forming the second electrode S300 may include the steps of preparing a substrate of a glass substrate, a glass substrate on which an FTO (Fluorine Doped Tin Oxide) or an ITO (Indium Tin Oxide) is deposited, and a flexible transparent electrode substrate (S310), preparing a carbon powder (S320), and using the carbon powder, the glass substrate, the glass substrate on which the FTO (Fluorine Doped Tin Oxide) or ITO (Indium Tin Oxide) (S330) coating the carbon powder on one substrate (S330), and heat treating the substrate coated with the carbon powder (S340).
상기 탄소 분말이 코팅된 기판을 열처리하는 단계(S340)는 300℃ 이상의 온도 범위에서 수행될 수 있다. The step (S340) of heat-treating the substrate coated with the carbon powder may be performed at a temperature of 300 ° C or higher.
탄소 분말이 코팅된 기판을 열처리하는 단계(S340)는 25분 내지 35분 동안 수행될 수 있다.The step (S340) of heat-treating the substrate coated with the carbon powder may be performed for 25 to 35 minutes.
다음으로, 활성층과 상기 제1 전극층, 상기 활성층과 상기 제2 전극층의 측면에 접착층을 형성하는 단계(S400)를 더 포함할 수 있다. 상기 접착층은 에폭시 수지로 형성될 수 있다.Next, the method may further include forming an adhesive layer on the side surfaces of the active layer, the first electrode layer, the active layer, and the second electrode layer (S400). The adhesive layer may be formed of an epoxy resin.
태양전지의 효율Solar cell efficiency
이하에서는, 종래기술에 따라 제조된 태양전지(비교예)와 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 태양전지(실험예)의 효율 차이를 실험을 통하여 증명하기로 한다. Hereinafter, the efficiency difference between the solar cell manufactured according to the prior art (comparative example) and the solar cell (experimental example) manufactured according to one embodiment of the present invention will be demonstrated through experiments.
[비교예] [Comparative Example]
제1 전극, 제1 전극상에 형성된 활성층, 활성층 상에 형성된 제2 전극을 포함하는 태양전지 A solar cell comprising a first electrode, an active layer formed on the first electrode, and a second electrode formed on the active layer,
(1) 활성층의 제조방법 (1) Production method of active layer
합성한 FAI 분말과 SbI3 분말을 DMF 용매에 녹인 다음 필터 후 사용The synthesized FAI powder and SbI 3 powder were dissolved in DMF solvent and then filtered
스핀코팅 방법을 이용하여 4000 rpm, 25s 의 조건으로 코팅 후 RT~200 ℃ 에서 10분간 후 열처리Spin coating method at 4000 rpm for 25 s, then heat treatment at RT ~ 200 ° C for 10 minutes,
HTL (Spiro , P3HT 등)HTL (Spiro, P3HT, etc.)
Spiro 또는 P3HT 분말을 toluene 또는 chlorobenzene 에 녹인 후 필터. Spiro or P3HT powder is dissolved in toluene or chlorobenzene and then filtered.
스핀코팅 방법을 이용하여 3000 rpm, 30s 의 조건으로 코팅.Coating at 3000 rpm, 30 s using spin coating method.
(2) 제2 전극(2) Second electrode
진공 증발기 (evaporator)를 이용하여 10-5 torr 이상의 진공에서 Ag, Au 등의 금속 전극을 증착A metal electrode such as Ag or Au was deposited in a vacuum of 10 -5 torr or more using a vacuum evaporator
(3) 적층방법(3) Lamination method
각각의 구성은 스핀 코팅, 진공 증발기를 이용하여 10-5 torr 이상의 진공상태에서 증착됨Each composition was deposited under a vacuum of 10 -5 torr or more using a spin coating or vacuum evaporator.
[실험예][Experimental Example]
(1) 활성층의 제조방법 (1) Production method of active layer
합성한 FAI 분말과 SbI3 분말을 이용하여 열처리하여 FA3Sb2I9 분말을 형성The synthesized FAI powder and SbI 3 powder were heat-treated to form FA 3 Sb 2 I 9 powder
(2) 제2 전극(2) Second electrode
Carbon 전극을 형성Carbon electrode formation
(3) 적층방법(3) Lamination method
활성층의 접착력을 이용하여 활성층과 제1 전극, 활성층과 제2 전극이 접착되어 형성.The active layer and the first electrode, and the active layer and the second electrode are adhered to each other by using the adhesive force of the active layer.
적층형 태양전지(비교예)는 활성층 상에 제2 전극이 형성되기 위해 Ag 및 Au를 10-5 torr 이상의 진공 상태에서 공정이 진행되는 점에서 본 발명의 실시예에 따른 접합형 태양전지의 제조공정 측면에서 차이점이 있다. In the laminated solar cell (comparative example), since the process proceeds in a vacuum state of 10 -5 torr or more of Ag and Au to form the second electrode on the active layer, the manufacturing process of the junction type solar cell according to the embodiment of the present invention There are differences from the side.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지(실험예)는 금속이 아닌 카본 재료가 이용되는 점에서 적층형 태양전지(비교예)와 구조적 측면에서 차이가 있다. In addition, the solar cell (experimental example) according to the embodiment of the present invention differs in structure from the laminated solar cell (comparative example) in that a carbon material other than metal is used.
상기와 같은 적층형 태양전지(비교예)와 접합형 태양전지(실시예)의 효율을 각각 측정한 결과 하기에 [표 1]에 나타났다. The efficiencies of the stacked solar cell (comparative example) and the junction solar cell (example) were measured. The results are shown in Table 1 below.
[표 1]에 나타난 것과 같이 0.025 %, 3.47 %로 나타났으며, 접합형 태양전지(실시예)의 효율이 140 배 정도 높게 나타난 것을 확인할 수 있다. 0.025% and 3.47% as shown in Table 1, and the efficiency of the junction type solar cell (example) was about 140 times higher.
[식 1] 효율 (%) = 개방전압(V) * 단락전류밀도(mA/cm2) * 충전률(%)[Expression 1] Efficiency (%) = Open-circuit voltage (V) Short-circuit current density (mA / cm 2 )
한편, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 접합형 태양전지(실시예)는 시간 경과이 경과하여도 초기 효율이 유지됨으로써, 내구성 측면에서도 우수한 것으로 나타났다. Referring to FIG. 6, the junction solar cell according to one embodiment of the present invention maintains initial efficiency even after a lapse of time, thereby showing excellent durability.
반면, 비교에 따른 적층형 태양전지(비교예)는 5일 이내 효율이 0에 근접하여, 내구성이 매우 낮을 것을 확인할 수 있다. On the other hand, it can be confirmed that the durability of the stacked solar cell (comparative example) according to the comparison is close to zero within 5 days.
이는 본 발명의 일 실시예에 따른 접합형 태양전지는 카본 전극이 페로브스카이트 결정구조에 대해 안정하여, 상호 접합에 의해서도 페로브스카이트 화합물의 광 흡수율을 유지시켜 줄 수 있기 때문이다. This is because the junction type solar cell according to an embodiment of the present invention is stable to the perovskite crystal structure of the carbon electrode and can maintain the light absorptivity of the perovskite compound by mutual bonding.
이하에서는, 본 발명의 실험예에 따른 TiO2 의 농도별 두께 변화를 비교하고, 각각의 두께에서의 태양전지의 효율을 비교하기로 한다. In the following, TiO 2 according to the experimental example of the present invention And the efficiency of the solar cell at each thickness is compared.
[실험예 1][Experimental Example 1]
TiO2의 농도 : 2g/ml, Concentration of TiO 2 : 2 g / ml,
TiO2의 두께 : 5 μmThickness of TiO 2 : 5 μm
[실험예 2][Experimental Example 2]
TiO2의 농도 : 500mg/mlConcentration of TiO 2 : 500 mg / ml
TiO2의 두께 : 1.5 μmThickness of TiO 2 : 1.5 μm
[실험예 3][Experimental Example 3]
TiO2의 농도 : 300mg/mlConcentration of TiO 2 : 300 mg / ml
TiO2의 두께 : 500 nmThickness of TiO 2 : 500 nm
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실험예에 따른 TiO2 의 두께 변화에 따른 효율을 비교한 그래프이다. FIGS. 7A to 7C are graphs showing the results of experiments of TiO 2 Of the thickness of the substrate.
(5 μm)Experimental Example 1
(5 [mu] m)
(1.5 μm)Experimental Example 2
(1.5 [mu] m)
(500 nm)Experimental Example 3
(500 nm)
도 7a 내지 도 7c 및 표 2를 참조하면, TiO2 의 두께가 두꺼울수록 태양전지의 효율은 높게 나타났으며, 본 발명의 실험예에서는 5 μm 일 때, 2.90 % 로 500nm 일 때 보다 2 배 이상 높게 나타났다. Referring to FIGS. 7A to 7C and Table 2, the efficiency of the solar cell was increased as the thickness of TiO 2 was thicker. In the experimental example of the present invention, 2.90% at 5 μm was more than 2 times Respectively.
이하에서는, TiO2 상에 형성되는 ZrO2 농도에 따른 태양전지의 효율을 비교한다. Hereinafter, the efficiency of the solar cell according to the concentration of ZrO 2 formed on the TiO 2 is compared.
실험예 4 및 5 에서 TiO2의 농도 : 2g/ml 으로 동일하다. And the concentration of TiO 2 in Experimental Examples 4 and 5: 2 g / ml.
그 외 실험 조건: 0~1V Dwell time : 200ms Mask size : 0.16mmOther test conditions: 0 ~ 1V Dwell time: 200ms Mask size: 0.16mm
[실험예 4][Experimental Example 4]
ZrO2 농도 : 2mg/mlZrO 2 concentration: 2 mg / ml
[실험예 5][Experimental Example 5]
ZrO2 농도 : 500mg/mlZrO 2 concentration: 500 mg / ml
ZrO2 농도 3g/mlExperimental Example 4
ZrO 2 concentration of 3 g / ml
ZrO2 농도 500mg/mlExperimental Example 5
ZrO 2 concentration 500 mg / ml
표 3을 참조하면, ZrO2 농도에 따라 태양전지의 효율이 상이하게 나타남을 확인할 수 있다. Referring to Table 3, it can be seen that the efficiency of the solar cell is different depending on the ZrO 2 concentration.
예를 들면, ZrO2 농도가 2g/ml 일 때, 태양전지의 효율은 0.0002 % 로 나타났으며, ZrO2 농도가 500mg/ml 일 때, 태양전지의 효율은 4.57%로 나타나 500mg/ml의 농도에서, 높은 효율 나타냈다. For example, when the ZrO 2 concentration is 2 g / ml, the efficiency of the solar cell is 0.0002%. When the ZrO 2 concentration is 500 mg / ml, the efficiency of the solar cell is 4.57% At high efficiency.
또한, 태양전지의 효율은 ZrO2 을 사용하지 않았을 때 2.9% 에서 사용했을 때 4.57%로 효율이 상승되었다. In addition, the efficiency of the solar cell was increased to 4.57% when used at 2.9% when ZrO 2 was not used.
상기의 실험 결과로 부터 ZrO2 농도를 조절하여 태양전지의 효율이 개선할 수 있음을 확인할 수 있다. From the above experimental results, it can be seen that the efficiency of the solar cell can be improved by controlling the ZrO 2 concentration.
상기 검토한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 접합형 태양전지는 진공 증착과 같은 증착이 공정이 아닌 비교적 낮은 온도 범위의 열처리 공정을 수행하여 구현함으로써, 제조공정 측면에서도 적층형 태양전지 보다 용이하다. As described above, the junction solar cell according to the embodiment of the present invention is realized by performing a heat treatment process in a relatively low temperature range rather than a vapor deposition process such as a vacuum deposition process, and is easier than a stacked solar cell in terms of manufacturing process.
더 나아가, 본 발명의 실시예에 따른 접합형 태양전지는 Ag, Au 과 같은 금속이 아닌 Carbon 재료를 이용하여 비용 측면에서도 경제적이다. Furthermore, the junction type solar cell according to the embodiment of the present invention is economical in terms of cost by using a carbon material rather than a metal such as Ag or Au.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as defined in the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100: 제1 전극
200: 활성층
300: 제2 전극100: first electrode
200: active layer
300: second electrode
Claims (20)
X= FA(CH(NH2)2), MA(CH3NH2), Cs, Rb, Na, K , Li
Y = F, I, Br, Cl
X a B b Y c The perovskite compound satisfies 0.5 <b <0.7 and 2.5 <c <3.5, based on the total number of moles of univalent organic / inorganic cations contained in the X position of the compound a = 1.
X = FA (CH (NH 2 ) 2), MA (CH 3 NH 2), Cs, Rb, Na, K, Li
Y = F, I, Br, Cl
상기 제1 전극 상에 형성되는 광 흡수층; 및
상기 광 흡수층 상에 형성되는 제2 전극;을 포함하되,
상기 제1 전극, 상기 제2 전극은 상기 광 흡수층의 접착력에 의해 상기 광 흡수층과 접착되는, 태양전지.
A first electrode;
A light absorbing layer formed on the first electrode; And
And a second electrode formed on the light absorption layer,
Wherein the first electrode and the second electrode are bonded to the light absorbing layer by an adhesive force of the light absorbing layer.
상기 광 흡수층은,
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 따른 페로브스카이트 화합물을 포함하는, 태양전지. 3. The method of claim 2,
The light-
A solar cell comprising a perovskite compound according to any one of claims 1 to 2.
상기 제1 전극은
유연 투명 전극 기판, ITO (indium tin oxide) 기판 및 FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 기판 중 어느 하나가 선택되는 기판;
상기 기판에 형성되는 TiO2층을 포함하는, 태양전지.
The method of claim 3,
The first electrode
A flexible transparent electrode substrate, an ITO (indium tin oxide) substrate, and an FTO (Fluorine Doped Tin Oxide) substrate;
And a TiO 2 layer formed on the substrate.
유연 투명 전극 기판은,
폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌 설폰(PES), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드 (PI), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 아몰포스폴리에틸렌테레프탈레이트(APET), 폴리프로필렌테레프탈레이트(PPT), 폴리에틸렌테레프탈레이트글리세롤(PETG),폴리사이클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트(PCTG), 변성트리아세틸셀룰로스(TAC), 사이클로올레핀폴리머(COP), 사이클로올레핀코폴리머(COC), 디시클로펜타디엔폴리머(DCPD), 시클로펜타디엔폴리머(CPD), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리다이메틸실론세인(PDMS),실리콘수지, 불소수지 및 변성에폭시수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 폴리머 기판으로 형성되는, 태양전지.5. The method of claim 4,
In the flexible transparent electrode substrate,
(PET), polyethylenesulfone (PES), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polyimide (PI), ethylene vinyl acetate Polyethylene terephthalate (PETG), polycyclohexylenedimethylene terephthalate (PCTG), modified triacetyl cellulose (TAC), cycloolefin polymer (COP), and polyethylene terephthalate (APT), polypropylene terephthalate (PPT), polyethylene terephthalate glycerol (PEI), polydimethylsilonane (PDMS), silicone resin (PEI), cyclic olefin copolymer (COC), dicyclopentadiene polymer (DCPD), cyclopentadiene polymer (CPD), polyarylate , A fluororesin, and a modified epoxy resin.
상기 제1 전극은 ZrO2층;을 더 포함하는, 태양전지.
6. The method of claim 5,
The first electrode is ZrO 2 layer,, the solar cell further comprising: a.
상기 제2 전극은 카본 전극인, 태양전지.
5. The method of claim 4,
And the second electrode is a carbon electrode.
상기 TiO2층의 두께는,
300nm 이상 6um 이하의 범위에서 형성되는, 태양전지.
6. The method of claim 5,
The thickness of the TiO 2 layer,
And is formed in a range of 300 nm or more and 6um or less.
ZrO2층의 두께는 300nm 이상 2um 이하의 범위에서 형성되는, 태양전지.
The method according to claim 6,
And the thickness of the ZrO 2 layer is formed in the range of 300 nm or more and 2 um or less.
SbY3 화합물 분말을 준비하는 단계;
상기 XY 화합물 분말 및 상기 SbY3 화합물 분말을 혼합하여 혼합 분말을 형성하는 단계; 및
상기 혼합 분말을 열처리하여, 하기의 화학식으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계;를 포함하는, 페로브스카이트 화합물 제조방법.
[화학식]
X3Sb2Y9
X= FA(CH(NH2)2), MA(CH3NH2), Cs, Rb, Na, K , Li
Y= F, I, Br, Cl
Preparing an XY compound powder;
Preparing a SbY 3 compound powder;
Mixing the XY compound powder and the SbY 3 compound powder to form a mixed powder; And
And heat-treating the mixed powder to prepare a compound represented by the following formula.
[Chemical Formula]
X 3 Sb 2 Y 9
X = FA (CH (NH 2 ) 2), MA (CH 3 NH 2), Cs, Rb, Na, K, Li
Y = F, I, Br, Cl
상기 제1 전극 상에 광흡수층을 형성하는 단계; 및
상기 광흡수층 상에 제2 전극을 형성하는 단계;를 포함하되,
상기 제1 전극 및 제2 전극은 상기 광흡수층에 의해 접착되는, 태양전지 제조방법.
Forming a first electrode;
Forming a light absorbing layer on the first electrode; And
And forming a second electrode on the light absorbing layer,
Wherein the first electrode and the second electrode are bonded by the light absorbing layer.
상기 광흡수층을 형성하는 단계는,
하기의 화학식으로 표시되는 페로브스카이트 화합물을 형성하는 단계를 포함하는, 태양전지 제조방법.
[화학식]
X3Sb2Y9
X= FA(CH(NH2)2), MA(CH3NH2), Cs, Rb, Na, K , Li
Y = F, I, Br, Cl
12. The method of claim 11,
Wherein the step of forming the light absorbing layer comprises:
A method for manufacturing a solar cell, comprising: forming a perovskite compound represented by the following formula.
[Chemical Formula]
X 3 Sb 2 Y 9
X = FA (CH (NH 2 ) 2), MA (CH 3 NH 2), Cs, Rb, Na, K, Li
Y = F, I, Br, Cl
상기 제1 전극을 형성하는 단계는,
ITO (indium tin oxide) 기판, FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 기판 또는 PET, PES 와 같은 유연 투명 전극 기판을 준비하는 단계; 및
ITO 기판 또는 상기 FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 기판 상에 TiO2층을 형성하는 단계;를 포함하는, 태양전지 제조방법.
12. The method of claim 11,
Wherein forming the first electrode comprises:
Preparing a flexible transparent electrode substrate such as an ITO (indium tin oxide) substrate, an FTO (Fluorine Doped Tin Oxide) substrate, or PET or PES; And
And forming a TiO 2 layer on the ITO substrate or the FTO (Fluorine Doped Tin Oxide) substrate.
상기 TiO2층을 형성하는 단계는
200mg/ml 내지 2g/ml 농도의 TiO2 용액을 이용하여 형성하는 단계;를 포함하는 태양전지 제조방법.
14. The method of claim 13,
The step of forming the TiO 2 layer
Forming a TiO 2 solution at a concentration of 200 mg / ml to 2 g / ml.
상기 TiO2층을 형성하는 단계는
Blocking TiO2층을 형성하는 단계; 및
상기 Blocking TiO2층 상에 Mesoporous TiO2층을 형성하는 단계;를 포함하는, 태양전지 제조방법.
14. The method of claim 13,
The step of forming the TiO 2 layer
Forming a blocking TiO 2 layer; And
And forming a mesoporous TiO 2 layer on the blocking TiO 2 layer.
상기 제1 전극을 형성하는 단계는,
ZrO2 층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 태양전지 제조방법.
14. The method of claim 13,
Wherein forming the first electrode comprises:
ZrO < / RTI > < RTI ID = 0.0 > 2. & Lt; / RTI >
상기 ZrO2 층을 형성하는 단계는,
200mg/ml 내지 2g/ml 농도의 ZrO2 용액을 이용하여 형성하는 단계를 더 포함하는, 태양전지 제조방법.
17. The method of claim 16,
The step of forming the ZrO 2 layer comprises:
Including forming a ZrO 2 using a solution of 200mg / ml to about 2g / ml concentration more, a solar cell manufacturing method.
상기 광흡수층을 형성하는 단계는,
XY 화합물 분말을 준비하는 단계;
SbY3 화합물 분말을 준비하는 단계;
상기 XY 화합물 분말 및 상기 SbY3 화합물 분말을 혼합하여 혼합 분말을 형성하는 단계;
상기 혼합 분말을 열처리하여, 하기의 화학식으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계; 및
상기 열처리 된 혼합 분말을 DMF (dimethyl formamide) 또는 DMSO(Dimethyl sulfoxide) 용매에 용해시키는 단계;를 포함하는, 태양전지 제조방법.
[화학식]
X3Sb2Y9
X= FA(CH(NH2)2), MA(CH3NH2), Cs, Rb, Na, K , Li
Y= F, I, Br, Cl
13. The method of claim 12,
Wherein the step of forming the light absorbing layer comprises:
Preparing an XY compound powder;
Preparing a SbY 3 compound powder;
The XY compound powder and the SbY 3 Mixing the compound powders to form a mixed powder;
Heat-treating the mixed powder to prepare a compound represented by the following formula; And
And dissolving the heat-treated mixed powder in DMF (dimethyl formamide) or DMSO (dimethyl sulfoxide) solvent.
[Chemical Formula]
X 3 Sb 2 Y 9
X = FA (CH (NH 2 ) 2), MA (CH 3 NH 2), Cs, Rb, Na, K, Li
Y = F, I, Br, Cl
상기 광흡수층을 형성하는 단계는,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 준비한 후, X3Sb2Y9 용액을 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 dropping 하는 단계; 또는
X3Sb2Y9 용액을 상기 제1 전극 또는 제2 전극 상에 스핀 코팅하는 단계;를 선택적으로 수행하는 단계인, 태양전지 제조방법.
19. The method of claim 18,
Wherein the step of forming the light absorbing layer comprises:
Dropping the X 3 Sb 2 Y 9 solution between the first electrode and the second electrode after preparing the first electrode and the second electrode; or
Spin coating a solution of X 3 Sb 2 Y 9 on the first electrode or the second electrode.
상기 제2 전극을 형성하는 단계는,
유리 기판, FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 또는 ITO (Indium Tin Oxide)가 증착된 유리 기판 및 유연 투명 전극 기판 중 어느 하나의 기판을 준비하는 단계;
탄소 분말을 준비하는 단계;
상기 탄소 분말을 이용하여, 유리 기판, FTO(Fluorine Doped Tin Oxide) 또는 ITO (Indium Tin Oxide)가 증착된 유리 기판 및 유연 투명 전극 기판 중 어느 하나의 기판 상에 코팅하는 단계; 및
상기 탄소 분말이 코팅된 기판을 열처리하는 단계;를 포함하는, 태양전기 제조방법.12. The method of claim 11,
Wherein forming the second electrode comprises:
Preparing a substrate of any one of a glass substrate, a glass substrate on which fluorine doped tin oxide (FTO) or indium tin oxide (ITO) is deposited, and a flexible transparent electrode substrate;
Preparing a carbon powder;
Coating on a substrate of any one of a glass substrate, a glass substrate on which FTO (Fluorine Doped Tin Oxide) or ITO (Indium Tin Oxide) is deposited, and a flexible transparent electrode substrate using the carbon powder; And
And thermally treating the substrate coated with the carbon powder.
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