WO2015130054A1 - 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지 및 제조 방법 - Google Patents

페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지 및 제조 방법 Download PDF

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WO2015130054A1
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layer
metal oxide
thin film
hole transport
dye
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PCT/KR2015/001710
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김종복
윤정현
양휘찬
이주철
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주식회사 동진쎄미켐
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell, and more particularly, to a solid thin film solar cell using a perovskite-based dye and forming a P-type metal oxide as a hole transport layer and using a perovskite-based dye that does not constitute an electrolyte. will be.
  • Dye-sensitized solar cells have the potential to replace conventional amorphous silicon solar cells because their manufacturing cost is significantly lower than that of conventional silicon-based solar cells. It is a photoelectrochemical solar cell whose main constituent material is a dye molecule capable of absorbing to generate an electron-hole pair, and a transition metal oxide for transferring the generated electrons.
  • Dye-sensitized solar cells can be manufactured in two forms. There is a liquid structure composed of a dye-adsorbed titanium dioxide photoelectrode and a redox electrolyte, and the other type has a solid structure composed of a solid hole conductor instead of a liquid electrolyte.
  • the liquid electrolyte mainly uses iodine materials, and the solid hole conductor uses organic molecules or polymer materials.
  • the liquid structure may reduce the efficiency by evaporation of the liquid electrolyte or the penetration of water molecules or oxygen molecules in the air and reaction with the electrolyte when the solar cell is poorly sealed, which may be a problem for the stability of the device. Since there is no problem of leakage, it is possible to manufacture a stable solar cell.
  • Dye mainly used in liquid-type dye-sensitized solar cell is an organometallic compound having ruthenium metal, and the thickness of titanium dioxide is required to be 10 ⁇ m or more in order to absorb light enough to absorb light of about 10,000-50,000.
  • Organic dyes containing such ruthenium-based metals are adsorbed on an oxide surface to form a solar cell, which requires a short time of 2 hours and a long time of 24 hours.
  • the perovskite photosensitizer can absorb light even at a relatively low titanium dioxide thickness of 0.1-1 ⁇ m because the absorption coefficient is more than 10 times higher than the organic dye.
  • Organic dyes have about 10% efficiency due to the charge separation process, but the perovskite light absorber (CH 3 NH 3 Pbl 3 ) is used for titanium dioxide nanoparticles.
  • the absorber accumulates photocharges and the efficiency is more than doubled.
  • Pulmonary lobesite materials are sensitizers for porous TiO 2 membranes, and when used in liquid dye-sensitized solar cells, they dissolve in the liquid electrolyte and degrade to 80% in a few hours.
  • waste lobesite materials have the advantages of easy synthesis and processing, but also have a problem of being easily degraded when exposed to air or moisture, and environmental restrictions due to toxicity in the case of perovskite materials using Pb materials. .
  • the present invention uses a perovskite-based dye and forming a P-type metal oxide as a hole transporting layer to form a solid-state thin film solar cell and a manufacturing method using a perovskite-based dye that does not constitute an electrolyte The purpose is to provide.
  • Solid-type thin film solar cell using a perovskite dye according to a feature of the present invention for achieving the above object
  • It includes a metal electrode formed of a conductive material on the hole transport layer.
  • Solid-type thin film solar cell using a perovskite dye according to a feature of the present invention
  • It includes an inorganic metal oxide layer formed of an inorganic metal oxide to suppress moisture and oxygen permeation on the metal electrode.
  • Solid-type thin film solar cell using a perovskite dye according to a feature of the present invention
  • It includes an inorganic metal oxide layer formed of an inorganic metal oxide to suppress moisture and oxygen permeation on the metal electrode.
  • Solid-type thin film solar cell using a perovskite dye according to a feature of the present invention
  • It includes an inorganic metal oxide layer formed of an inorganic metal oxide to suppress moisture and oxygen permeation on the metal electrode.
  • Solid-type thin film solar cell using a perovskite dye according to a feature of the present invention
  • It includes an inorganic metal oxide layer formed of an inorganic metal oxide to suppress moisture and oxygen permeation on the metal electrode.
  • a barrier layer with a thin film of metal oxide on a transparent electrode having a transparent conductive material Forming a barrier layer with a thin film of metal oxide on a transparent electrode having a transparent conductive material, adsorbing a dye having a perovskite structure on the barrier layer and heat treatment to form a photoelectrode layer step;
  • the present invention has the effect of providing a solid-state thin film solar cell using a perovskite dye using a perovskite dye and forming a P-type metal oxide as a hole transporting layer, thereby not forming an electrolyte. .
  • the hole transport layer of the solar cell is composed of P-type metal oxide, so that stability at high temperature is increased and crystallinity is excellent due to the metal oxide.
  • the hole transport layer of the solar cell may be formed of a P-type metal oxide to form a thin film, thereby maintaining transparency and facilitating the implementation of a transparent solar cell.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a solid-type thin film solar cell using a perovskite dye according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing the configuration of a solid-type thin film solar cell using a perovskite dye according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a method of manufacturing a solid-type thin film solar cell using the perovskite dyes according to the first and second embodiments of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a solid-type thin film solar cell using a perovskite dye according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perovskite dye using a perovskite dye according to a second embodiment of the present invention It is a figure which shows the structure of a solid type thin film solar cell.
  • the transparent electrode 100, the blocking layer 110, the porous photoelectrode layer 120, and the hole transport layer 130 are provided. And a metal electrode 140.
  • the transparent electrode 100 is TCO (Transparent Conductive Oxide) Glass, Indium Tin Oxide (ITO), Fluorine Tin Oxide (FTO), Antimony Tin Oxide (ATO), Zinc Oxide ( Zinc oxide, tin oxide, ZnOGa 2 O 3 , ZnO-Al 2 O 3 It may be made of a transparent material.
  • TCO Transparent Conductive Oxide
  • ITO Indium Tin Oxide
  • FTO Fluorine Tin Oxide
  • ATO Antimony Tin Oxide
  • Zinc Oxide Zinc oxide, tin oxide, ZnOGa 2 O 3 , ZnO-Al 2 O 3 It may be made of a transparent material.
  • a blocking layer 110 is formed on the transparent electrode 100 to prevent contact between the transparent electrode 100 and the hole transport material, and a porous photoelectrode layer 120 is formed thereon.
  • the blocking layer 110 blocks the reverse electrons from the transparent electrode 100 to the hole transport layer 130 to prevent a short circuit due to ohmic contact between the transparent electrode 100 and the hole transport layer 130.
  • the blocking layer 110 deposits a Ti metal on a TCO glass by using an atomic layer deposition (ALD) method, and forms a TiO 2 thin film layer having a thickness of 10-100 nm.
  • ALD atomic layer deposition
  • the blocking layer 110 includes all metal oxides such as zirconium, titanium, tin, zinc, ZnO, TiO 2 , ZrO 2 , Ta 2 O 3 , MgO, and HfO 2 in addition to Tio 2 .
  • the porous photoelectrode layer 120 includes a porous oxide semiconductor layer and a dye adsorbed on the porous oxide semiconductor layer.
  • the porous oxide semiconductor layer is formed by applying a paste containing a porous metal oxide on the blocking layer 110, and specific examples thereof include titanium, tin, zinc, tungsten, zirconium, gallium, indium, yttrium, niobium, tantalum, vanadium, Metal oxides such as ZnO, SnO 2, and the like, but are not limited thereto, and these may be used alone or in combination of two or more thereof.
  • the porous oxide semiconductor layer mainly uses a porous oxide semiconductor layer (TiO 2 thin film layer) present in the form of a porous membrane.
  • a porous oxide semiconductor layer TiO 2 thin film layer
  • the dye has a perovskite structure to generate electrons by absorbing external light on the surface of the metal oxide particles and is represented by the following Chemical Formula 1, and may be prepared from MX 2 and CH 3 NH 3 X.
  • Dye having a perovskite structure is a known material, the detailed description is omitted and can be prepared by a variety of known manufacturing methods.
  • M is Pb or Sn and X represents halogen.
  • the hole transport layer 130 is formed to a thickness of 0.01-0.7 ⁇ m, is formed by depositing a metal oxide on the porous photoelectrode layer 120 and to form a metal electrode 140 thereon.
  • the metal oxide is P-type metal oxide semiconductor nanoparticles such as copper oxide (CuO), tungsten oxide (WO 3 ), molybdenum oxide (MoO 3 ), or vanadium oxide (V 2 O 5 ), and is produced in the porous photoelectrode layer 120. Improved hole movement to improve the balance and speed of electron and hole movement.
  • CuO copper oxide
  • WO 3 tungsten oxide
  • MoO 3 molybdenum oxide
  • V 2 O 5 vanadium oxide
  • the hole transporting material of the conventional hole transporting layer is formed of an organic material, and thus is thermally unstable and has low hole transport efficiency.
  • the hole transport layer 130 of the present invention is composed of a P-type metal oxide to increase the stability at high temperature and excellent crystallinity by the metal oxide to increase the hole transport characteristics to increase the efficiency of the solar cell.
  • the hole transport layer 130 is composed of a P-type metal oxide, a thin film can be formed to maintain permeability and to easily implement a transparent solar cell.
  • the hole transport layer 130 of the perovskite dye and the P-type metal oxide improves the balance and speed and charge accumulation of electrons and holes, thereby eliminating the need for an electrolyte in the solar cell.
  • the present invention is not limited thereto, and the present invention may include a liquid electrolyte or a solid electrolyte in the structure of the solar cell of FIGS. 1 and 2.
  • the metal electrode 140 plays a role of activating a redox couple, and any conductive material may be used without limitation, and a conductive layer may be disposed on the side facing the transparent electrode 100 even if it is an insulating material. It can be used if it is installed. Specifically, platinum, ruthenium, palladium, iridium, rhodium (Rh), osmium (Os), carbon (C), WO 3 , TiO 2, Au, Cu, Ag, In, Ru, Pd, Rh, Ir and conductive polymers One or more materials selected from the group consisting of can be used.
  • an inorganic metal oxide layer 200 is formed in the solar cell structure as shown in FIG. 2.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a layer made of an inorganic metal oxide that inhibits moisture and oxygen permeation in the structure of the solid-type thin film solar cell of the first embodiment of the present invention described above between the porous photoelectrode layer 120 and the hole transport layer 130.
  • One space 3 the second space 2 between the hole transport layer 130 and the metal electrode 140, the third space on one surface of the metal electrode 140 in the direction opposite to the direction in which the hole transport layer 130 is formed (1) can be formed.
  • the inorganic metal oxide layer 200 may be formed in any one of the first space 3, the second space 2, and the third space 1, and the first space 3 ),
  • the second space (2), the third space (1) may be formed in one or more spaces or may be formed in all three places.
  • the inorganic metal oxide layer 200 is formed in the third space 1 on one surface of the metal electrode 140 in a direction opposite to the direction in which the hole transport layer 130 is formed, and exhibits characteristics of the layer without affecting electrical properties. It is preferable for maintaining the reliability of the battery.
  • the inorganic metal oxide layer 200 is formed by applying a solution containing an inorganic metal oxide that inhibits moisture and oxygen permeation on the metal electrode 140.
  • the inorganic metal oxide layer 200 includes a porous photoelectrode layer 120 and a hole transporting layer 130 in a range in which there is no electrical resistance, i. It can also be formed in the 1st space 3 between.
  • the inorganic metal oxide layer 200 is made of an inorganic metal oxide such as Al 2 O 3 , MgO, BeO, SiC, TiO 2 , Si 3 N 4 , SiO 2, and the like, and the inorganic metal oxide is mixed in a predetermined ratio to form a single layer or It can be formed in a multilayer form.
  • an inorganic metal oxide such as Al 2 O 3 , MgO, BeO, SiC, TiO 2 , Si 3 N 4 , SiO 2, and the like, and the inorganic metal oxide is mixed in a predetermined ratio to form a single layer or It can be formed in a multilayer form.
  • the inorganic metal oxide layer 200 may be formed by forming an inorganic metal oxide in a single layer or a multilayer form, and then further stacking a polymer organic material to form a composite thin film layer.
  • the porous oxide semiconductor layer may not be formed, and the thin film-type metal oxide blocking layer 110 may be formed on the hole transport layer 130.
  • a dye having a perovskite structure can be adsorbed.
  • the perovskite is formed on the blocking layer 110.
  • the dye having a sky structure is adsorbed and the hole transport layer 130 of the P-type metal oxide semiconductor nanoparticles is sequentially formed on the adsorbed dye.
  • the solid-state thin film solar cell of the third embodiment of the present invention is formed of an inorganic metal oxide forming a metal electrode 140 on the hole transport layer 130 and suppressing moisture and oxygen permeation on the metal electrode 140.
  • An inorganic metal oxide layer 200 is formed.
  • the perovskite is formed on the blocking layer 110.
  • the dye having a structure is adsorbed, the hole transport layer 130 of the P-type metal oxide semiconductor nanoparticles is formed thereon, and the metal electrode 140 is sequentially formed on the hole transport layer 130.
  • the blocking layer 110 is formed using a metal oxide in a thin film form, and the hole transport layer 130 is formed using a P-type metal oxide, an inorganic metal oxide layer that suppresses moisture and oxygen permeation 200 may not be formed.
  • the perovskite on the blocking layer 110 After forming the blocking layer 110 formed of the metal oxide in the form of a thin film on the transparent electrode 100 to a certain thickness, the perovskite on the blocking layer 110 The dye having a structure is adsorbed and the hole transport layer 130 made of an organic material is sequentially formed on the adsorbed dye.
  • the solid-state thin film solar cell of the fifth exemplary embodiment of the present invention is formed of an inorganic metal oxide forming a metal electrode 140 on the hole transport layer 130 and suppressing moisture and oxygen permeation on the metal electrode 140.
  • An inorganic metal oxide layer 200 is formed.
  • the inorganic metal oxide layer 200 may be formed in any one of the first space 3, the second space 2, and the third space 1, and the first space 3 It may be formed in one or more spaces of the 2nd space (2), the 3rd space (1), or all three places.
  • the solid-state thin film solar cells of the first to fifth embodiments of the present invention can be applied to various applications such as automotive sunroofs, automotive interiors, BIPV windows, mobile chargers, and LED blocks.
  • FIG. 3 is a view showing a method of manufacturing a solid-type thin film solar cell using the perovskite dyes according to the first and second embodiments of the present invention.
  • Transparent Conductive Oxide (TCO) glass is cleaned in ethanol for some time using ultrasonic waves.
  • the blocking layer 110 deposits Ti metal on the TCO glass by atomic layer deposition (ALD), and forms a TiO 2 thin film layer having a thickness of 30-100 nm (S100).
  • ALD atomic layer deposition
  • the nanoparticle metal oxide paste is prepared by mixing ethanol with a powder of titanium dioxide (TiO 2 ) as a solvent to prepare a colloidal solution in which a metal oxide is dispersed, and then mixing ethylcellulose with a binder resin and removing a solvent.
  • TiO 2 titanium dioxide
  • the titanium dioxide (TiO 2 ) paste is coated using a doctor blade technology (S102).
  • a solution containing copper oxide (CuO) nanoparticles is deposited by spin coating and heated at 150 ° C. to form a hole transport layer 130 used as a P-type conductive film (S106).
  • Formation of the metal thin film is not limited to the spin coating method, and chemical vapor deposition (CVD), sputter deposition, paste coating, thermal evaporation, dip coating, and evaporation (e-beam evaporation). ), Various methods such as physical vapor deposition (PVD), atomic layer deposition (ALD), and the like can be used.
  • the metal electrode 140 is sputtered and deposited on the hole transport layer 130 (S108).
  • the inorganic metal oxide layer 200 may be formed by forming a metal thin film in a first space 3, a second space 2, and a third space 1 in a solar cell structure. It selects and forms in one place or several space.
  • the present invention has the effect of providing a solid-state thin film solar cell using a perovskite dye using a perovskite dye and forming a P-type metal oxide as a hole transporting layer, thereby not forming an electrolyte. .
  • the hole transport layer of the solar cell is composed of P-type metal oxide, so that stability at high temperature is increased and crystallinity is excellent due to the metal oxide.
  • the hole transport layer of the solar cell may be formed of a P-type metal oxide to form a thin film, thereby maintaining transparency and facilitating the implementation of a transparent solar cell.

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Abstract

페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지는 투명한 재질의 전도성을 가진 투명전극; 투명전극의 위에 형성되고, 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료가 부착되며, 일정 두께의 박막의 금속 산화물로 형성된 차단층; 차단층의 위에 P형 금속 산화물로 형성된 정공 수송층; 정공 수송층의 위에 도전성 물질로 형성된 금속전극; 및 금속전극의 위에 수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물로 형성된 무기 금속산화물층을 포함한다.

Description

페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지 및 제조 방법
본 발명은 태양전지에 관한 것으로서, 특히 페로브스카이트계 염료를 이용하고 P형 금속 산화물을 정공 수송층으로 형성하여 전해질을 구성하지 않는 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지 및 제조 방법에 관한 것이다.
1991년도 스위스 로잔공대(EPFL)의 마이클 그라첼(Michael Gratzel) 연구팀에 의해 염료감응 나노입자 산화티타늄 태양전지가 개발된 이후, 이 분야에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 염료감응 태양전지는 기존의 실리콘계 태양전지에 비해 제조 단가가 현저하게 낮기 때문에 기존의 비정질 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 가능성을 가지고 있으며, 또한, 염료감응 태양전지는 실리콘 태양전지와 달리 가시광선을 흡수하여 전자-홀 쌍을 생성할 수 있는 염료분자, 및 생성된 전자를 전달하는 전이금속 산화물을 주요 구성 재료로 하는 광전기화학적 태양전지이다.
염료감응 태양전지는 두 가지 형태로 제조될 수 있는데 염료가 흡착된 이산화티타늄 광전극과 산화 환원 전해질로 구성된 액체형 구조가 있고 다른 형태는 액체 전해질 대신 고체 홀전도체로 구성된 고체형 구조가 있다.
액체 전해질은 주로 요오드 물질을 이용하게 되며 고체형 홀전도체는 유기분자 또는 고분자 물질을 이용한다.
액체형 구조는 태양전지가 밀봉이 잘되지 않을 경우 액체 전해질이 증발하거나 공기 중의 물분자나 산소 분자가 침투하여 전해질과 반응함으로써 효율을 저하시킬 수 있어 소자의 안정성에 문제가 될 수 있지만 고체형 구조는 전해질 누액의 문제가 없으므로 안정적인 태양전지의 제조가 가능하다.
액체형 염료감응 태양전지에서 주로 사용되는 염료는 루테늄 금속을 갖는 유기금속화합물로서 흡광계수(빛을 흡수하는 정도)가 10,000-50,000 정도로 빛을 충분히 흡수하기 위해서 이산화티타늄 두께가 10㎛ 이상이 요구된다.
이러한 루테늄계 금속을 포함한 유기 염료는 산화물 표면에 흡착하여 태양전지를 구성하게 되는데 짧게는 2시간, 길게는 24 시간의 흡착 시간이 필요하여 제조 공정 시간이 길어지는 단점이 있다.
반면, 페로브스카이트 광 감응제는 유기염료보다 흡광계수가 10배 이상 높기 때문에 상대적으로 낮은 이산화티타늄 두께가 0.1-1㎛에서도 충분히 빛을 흡수할 수 있다.
유기염료는 전하 분리 과정에서 발생되는 손실이 생겨 효율이 10% 정도이나 나노입자의 이산화티타늄에 페로브스카이트(Perovskite) 광흡수체(CH3NH3Pbl3)를 사용하게 되면 페로브스카이트 광흡수체가 광전하를 축적하여 효율이 2배 이상이 된다.
폐로브스카이트 물질은 다공성 TiO2막을 위한 감응제로 액체형 염료감응 태양전지에 사용하는 경우, 액체 전해질에 용해되기 때문에 몇 시간 안에 성능이 80%로 떨어진다.
이러한 이유로 고체형 박막 태양전지 개발에 주력하고 있으며, 이 중 페로브스카이트 물질을 금속 산화물에 코팅한 고효율화 연구에 박차를 가하고 있다.
그러나 폐로브스카이트 물질은 합성이 용이하며 가공하기 쉽다는 장점이 있는 반면 공기나 수분에 노출되면 쉽게 열화되는 문제와 Pb 물질을 사용한 페로브스카이트 물질의 경우 독성으로 인한 환경 규제 문제점도 가지고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 페로브스카이트계 염료를 이용하고 P형 금속 산화물을 정공 수송층으로 형성하여 전해질을 구성하지 않는 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지 및 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지는,
투명한 재질의 전도성을 가진 투명전극;
투명전극의 위에 형성되고, 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료가 부착되며, 일정 두께의 박막의 금속 산화물로 형성된 차단층;
차단층의 위에 P형 금속 산화물로 형성된 정공 수송층; 및
정공 수송층의 위에 도전성 물질로 형성된 금속전극을 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지는,
투명한 재질의 전도성을 가진 투명전극;
투명전극의 위에 형성되고, 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료가 부착되며, 일정 두께의 박막의 금속 산화물로 형성된 차단층;
차단층의 위에 P형 금속 산화물로 형성된 정공 수송층;
정공 수송층의 위에 도전성 물질로 형성된 금속전극; 및
금속전극의 위에 수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물로 형성된 무기 금속산화물층을 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지는,
투명한 재질의 전도성을 가진 투명전극;
투명전극의 위에 형성되고, 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료가 부착되며, 일정 두께의 박막의 금속 산화물로 형성된 차단층;
차단층의 위에 유기물로 형성된 정공 수송층;
정공 수송층의 위에 도전성 물질로 형성된 금속전극; 및
금속전극의 위에 수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물로 형성된 무기 금속산화물층을 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지는,
투명한 재질의 전도성을 가진 투명전극;
투명전극의 위에 형성되고, 일정 두께의 박막의 금속 산화물로 형성된 차단층;
차단층의 위에 형성되고, 다공질 산화물 반도체층에 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료를 포함하는 다공성 광전극층;
다공성 광전극층의 위에 P형 금속 산화물로 형성된 정공 수송층;
정공 수송층의 위에 도전성 물질로 형성된 금속전극; 및
금속전극의 위에 수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물로 형성된 무기 금속산화물층을 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지는,
투명한 재질의 전도성을 가진 투명전극;
투명전극의 위에 형성되고, 일정 두께의 박막의 금속 산화물로 형성된 차단층;
차단층의 위에 형성되고, 다공질 산화물 반도체층에 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료를 포함하는 다공성 광전극층;
다공성 광전극층의 위에 유기물로 형성된 정공 수송층;
정공 수송층의 위에 도전성 물질로 형성된 금속전극; 및
금속전극의 위에 수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물로 형성된 무기 금속산화물층을 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지의 제조 방법은,
투명한 재질의 전도성을 가진 투명전극의 위에 금속 산화물을 일정 두께의 박막으로 차단층을 형성하고, 차단층의 위에 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료를 흡착한 후 열처리하여 광전극층을 형성하는 단계;
광전극층의 위에 P형 금속 산화물을 박막으로 증착하여 정공 수송층을 형성하는 단계;
정공 수송층의 위에 도전성 물질인 금속전극을 형성하는 단계; 및
수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물을 포함한 용액을 금속전극의 위에 도포하여 무기 금속산화물층을 형성하는 단계를 포함한다.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 페로브스카이트계 염료를 이용하고 P형 금속 산화물을 정공 수송층으로 형성하여 전해질을 구성하지 않는 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지를 제공하는 효과가 있다.
본 발명은 태양전지의 정공 수송층을 P형 금속 산화물로 구성하여 고온에서 안정성이 증가하고 금속 산화물에 의한 결정성이 우수하여 정공 전달 특성이 증가함으로써 태양전지의 효율이 증가한다.
본 발명은 태양전지의 정공 수송층을 P형 금속 산화물로 구성하여 얇은 막 형성이 가능하여 투과성을 유지하고 투명 태양전지의 구현이 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지는 투명전극(100), 차단층(Blocking Layer)(110), 다공성 광전극층(120), 정공 수송층(130) 및 금속전극(140)을 포함한다.
투명전극(100)은 TCO(Transparent Conductive Oxide) Glass로서 인듐 틴 산화물(Indium Tin Oxide: ITO), 플루오르 틴 산화물(Fluorine Tin Oxide: FTO), 안티몬 틴 산화물(Antimony Tin Oxide: ATO), 징크 산화물(Zinc Oxide), 틴 산화물(Tin Oxide), ZnOGa2O3, ZnO-Al2O3 등의 투명 물질로 이루어질 수 있다.
투명전극(100)의 위에는 투명전극(100)과 정공 전달 물질 간의 접촉을 방지하기 위해서 차단층(110)을 형성하고, 그 위에 다공성 광전극층(120)을 형성한다.
차단층(110)은 투명전극(100)에서 정공 수송층(130)으로의 역전자를 차단하여 투명전극(100)과 정공 수송층(130)과의 오믹 컨택(Ohmic Contact)으로 인해 단락 현상을 방지한다.
차단층(110)은 Ti 금속을 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition, ALD)법을 이용하여 TCO 글라스 상에 증착한 후, 10-100nm 두께의 TiO2 박막층을 형성한다.
차단층(110)은 금속 산화물로서 Tio2 이외에 지르코늄, 티탄, 주석, 아연, ZnO, TiO2, ZrO2, Ta2O3, MgO, HfO2 등의 박막 형태의 금속 산화물을 모두 포함한다.
다공성 광전극층(120)은 다공질 산화물 반도체층 및 다공질 산화물 반도체층에 흡착된 염료를 포함한다.
다공질 산화물 반도체층은 다공질 금속 산화물을 함유하는 페이스트를 차단층(110) 상에 도포하여 형성하고, 구체적인 예로서 티탄, 주석, 아연, 텅스텐, 지르코늄, 갈륨, 인듐, 이트륨, 니오브, 탄탈, 바나듐, ZnO, SnO2 등의 금속 산화물을 들 수 있으며 이에 한정하지 않고 이들을 단독 또는 두 가지 이상을 혼합할 수 있다.
바람직하게는 다공질 산화물 반도체층은 다공질막 형태로 존재하는 다공질 산화물 반도체층(TiO2 박막층)을 주로 사용한다.
염료는 페로브스카이트 구조를 가지는 것으로 금속 산화물 입자의 표면에 외부광을 흡수하여 전자를 생성하는 것이고 하기의 화학식 1로 표시되며 MX2와 CH3NH3X로부터 제조할 수 있다.
페로브스카이트 구조를 가진 염료는 공지된 물질로 상세한 설명을 생략하며 공지된 다양한 제조 방법으로 제조할 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2015001710-appb-I000001
여기서, M은 Pb 또는 Sn이고 X는 할로겐을 나타낸다.
정공 수송층(130)은 0.01-0.7㎛ 두께로 형성되고, 다공성 광전극층(120)의 위에 금속 산화물을 증착시켜 형성하고 그 위에 금속전극(140)을 형성한다.
금속 산화물은 산화구리(CuO), 산화텅스텐(WO3), 산화몰리브덴(MoO3) 또는 산화바나듐(V2O5) 등의 P형 금속 산화물 반도체 나노입자이며, 다공성 광전극층(120)에서 생성된 정공의 이동을 향상시켜 전자와 정공의 이동 밸런스 및 속도를 향상시킨다.
종래의 정공 수송층의 정공 수송 물질은 유기물로 형성되어 열적으로 불안정하며 정공의 이동 효율이 떨어진다.
이에 반해, 본 발명의 정공 수송층(130)은 P형 금속 산화물로 구성하여 고온에서 안정성이 증가하고 금속 산화물에 의한 결정성이 우수하여 정공 전달 특성이 증가함으로써 태양전지의 효율이 증가한다.
또한, 정공 수송층(130)은 P형 금속 산화물로 구성하는 경우, 얇은 막 형성이 가능하여 투과성을 유지하고 투명 태양전지의 구현이 용이하다.
본 발명은 페로브스카이트 염료와 P형 금속 산화물의 정공 수송층(130)로 인하여 전자와 정공의 이동 밸런스 및 속도와 전하 축적이 향상되어 태양전지에 전해질이 필요하지 않게 된다.
물론, 이에 한정하지 않고 본 발명은 도 1과 도 2의 태양전지의 구조에 액체 전해질 또는 고체 전해질을 포함시킬 수도 있다.
금속전극(140)은 산화-환원 쌍(Redox Couple)을 활성화시키는 역할을 하는 것으로, 도전성 물질이면 어느 것이나 제한 없이 사용 가능하며 절연성의 물질이라도 투명전극(100)과 마주보고 있는 측에 도전층이 설치되어 있으면 사용 가능하다. 구체적으로는 백금, 루테늄, 팔라듐, 이리듐, 로듐(Rh), 오스뮴(Os), 탄소(C), WO3, TiO2, Au, Cu, Ag, In, Ru, Pd, Rh, Ir 및 전도성 고분자로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 사용할 수 있다.
종래의 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지는 공기나 수분에 쉽게 산화되는 단점이 있는데 이러한 문제점을 해결하기 위해서 도 2와 같이 무기 금속산화물층(200)을 태양전지 구조에 형성한다.
도 2는 전술한 본 발명의 제1 실시예의 고체형 박막 태양전지의 구조에서 수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물로 이루어진 층을 다공성 광전극층(120)과 정공 수송층(130)의 사이의 제1 공간(③), 정공 수송층(130)과 금속전극(140)의 사이의 제2 공간(②), 정공 수송층(130)이 형성된 방향과 반대 방향의 금속전극(140)의 일면 상의 제3 공간(①)에 형성할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 무기 금속산화물층(200)은 제1 공간(③), 제2 공간(②), 제3 공간(①) 중 어느 곳에 형성하여도 상관 없으며, 제1 공간(③), 제2 공간(②), 제3 공간(①) 중 하나 이상의 공간에 형성하거나 세 군데 모두 형성하여도 상관없다.
무기 금속산화물층(200)은 정공 수송층(130)이 형성된 방향과 반대 방향의 금속전극(140)의 일면 상의 제3 공간(①)에 형성하는 것이 전기적 특성에 영향없이 레이어의 특성을 발휘하며 태양전지의 신뢰성 유지에 바람직하다.
무기 금속산화물층(200)은 수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물을 포함한 용액을 금속전극(140)의 위에 도포하여 형성한다.
또한, 무기 금속산화물층(200)은 페로브스카이트 물질이 수분에 취약한 물질이기 때문에 전기적 저항이 없는 범위 즉 100Å 이하의 무기 금속산화물로 이루어진 층을 다공성 광전극층(120)과 정공 수송층(130)의 사이의 제1 공간(③)에 형성할 수도 있다.
무기 금속산화물층(200)은 Al2O3, MgO, BeO, SiC, TiO2, Si3N4, SiO2 등과 같은 무기 금속산화물로 이루어져 있으며, 이러한 무기 금속산화물을 일정 비율로 혼합하여 단층 또는 다층 형태로 형성할 수 있다.
또한, 다른 실시예로서 무기 금속산화물층(200)은 무기 금속산화물을 단층 또는 다층 형태로 형성한 후, 고분자 유기물질을 추가 적층하여 복합 박막층을 형성할 수도 있다.
본 발명의 제3 내지 제5 실시예는 정공 수송층(130)을 P형 금속 산화물로 구성하는 경우, 다공질 산화물 반도체층을 구성하지 않을 수 있으며, 박막 형태의 금속 산화물의 차단층(110)의 위에 페로브스카이트 구조를 가진 염료를 흡착시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 제3 실시예의 고체형 박막 태양전지는 투명전극(100)의 위에 박막 형태의 금속 산화물로 형성된 차단층(110)을 일정 두께로 형성한 후, 차단층(110)에 페로브스카이트 구조를 가진 염료를 흡착하고 흡착된 염료의 위에 P형 금속 산화물 반도체 나노입자의 정공 수송층(130)을 순차적으로 형성한다.
이어서, 본 발명의 제3 실시예의 고체형 박막 태양전지는 정공 수송층(130)의 위에 금속전극(140)을 형성하고, 금속전극(140)의 위에 수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물로 형성된 무기 금속산화물층(200)을 형성한다.
본 발명의 제4 실시예의 고체형 박막 태양전지는 투명전극(100)의 위에 박막 형태의 금속 산화물로 형성된 차단층(110)을 일정 두께로 형성한 후, 차단층(110)에 페로브스카이트 구조를 가진 염료를 흡착하고 그 위에 P형 금속 산화물 반도체 나노입자의 정공 수송층(130)을 형성하며 정공 수송층(130)의 위에 금속전극(140)을 순차적으로 형성한다.
본 발명의 제4 실시예는 차단층(110)을 박막 형태의 금속 산화물을 사용하여 형성하고 정공 수송층(130)을 P형 금속 산화물을 사용하여 형성하므로 수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물층(200)을 형성하지 않을 수 있다.
본 발명의 제5 실시예의 고체형 박막 태양전지는 투명전극(100)의 위에 박막 형태의 금속 산화물로 형성된 차단층(110)을 일정 두께로 형성한 후, 차단층(110)에 페로브스카이트 구조를 가진 염료를 흡착하고 흡착된 염료의 위에 유기물로 이루어진 정공 수송층(130)을 순차적으로 형성한다.
이어서, 본 발명의 제5 실시예의 고체형 박막 태양전지는 정공 수송층(130)의 위에 금속전극(140)을 형성하고, 금속전극(140)의 위에 수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물로 형성된 무기 금속산화물층(200)을 형성한다.
전술한 도 2와 같이, 무기 금속산화물층(200)은 제1 공간(③), 제2 공간(②), 제3 공간(①) 중 어느 곳에 형성하여도 상관 없으며, 제1 공간(③), 제2 공간(②), 제3 공간(①) 중 하나 이상의 공간에 형성하거나 세 군데 모두 형성하여도 상관없다.
본 발명의 제1 내지 제5 실시예의 고체형 박막 태양전지는 자동차용 썬루프, 자동차용 내부 내장제, BIPV 창호, 모바일 Charger, LED 블럭(Block) 등 다양한 응용품에 적용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
TCO(Transparent Conductive Oxide) 글라스는 초음파를 이용하여 에탄올에서 일정 시간 동안 세척된다.
차단층(110)은 Ti 금속을 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition, ALD)법을 이용하여 TCO 글라스 상에 증착한 후, 30-100nm 두께의 TiO2 박막층을 형성한다(S100).
나노 입자의 금속 산화물 페이스트는 이산화티탄(TiO2)의 분말을 용매로 에탄올을 혼합하여 금속 산화물이 분산된 콜로이드 용액을 제조한 후, 바인더 수지로 에틸셀룰로오스를 혼합하고 용매를 제거하여 제조한다.
차단층(110)의 위에는 500℃에서 15분 동안 열처리한 후, 닥터블레이드 기술을 이용하여 이산화티탄(TiO2) 페이스트를 코팅한다(S102).
40 wt% CH3NH3PbI3 용액(염료)을 TiO2 필름이 코팅된 TCO 글라스 위에 떨어뜨린다(S104). 이와 같이 페로브스카이트계 염료의 제조 방법은 전술한 선행기술 문헌에 기재되어 있어 상세한 설명을 생략한다.
다공성 광전극층(120)의 위에는 산화구리(CuO) 나노 입자를 포함한 용액을 스핀 코팅으로 증착시키고 150℃에서 가열하여 P형 전도막으로 사용하는 정공 수송층(130)을 형성한다(S106). 금속 박막의 형성은 스핀 코팅법에 한정하지 않으며 화학적 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD), 스퍼터 증착, 페이스트 코팅, 열증착(Thermal Evaporation), 딥코팅(Dip Coating), 이빙증착(E-Beam Evaporation), 물리적 기상 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD), 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition, ALD) 등 다양한 방법을 사용할 수 있다.
정공 수송층(130)의 위에는 금속전극(140)을 스퍼터링하여 증착한다(S108).
도 2에 도시된 바와 같이, 무기 금속산화물층(200)은 태양전지 구조에서 제1 공간(③), 제2 공간(②), 제3 공간(①)에 금속 박막의 형성 중 하나의 방법을 선택하여 한 군데 또는 복수개의 공간에 형성한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
[부호의 설명]
100: 투명전극
110: 차단층
120: 다공성 광전극층
130: 정공 수송층
140: 금속전극
200: 무기 금속산화물층
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 페로브스카이트계 염료를 이용하고 P형 금속 산화물을 정공 수송층으로 형성하여 전해질을 구성하지 않는 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지를 제공하는 효과가 있다.
본 발명은 태양전지의 정공 수송층을 P형 금속 산화물로 구성하여 고온에서 안정성이 증가하고 금속 산화물에 의한 결정성이 우수하여 정공 전달 특성이 증가함으로써 태양전지의 효율이 증가한다.
본 발명은 태양전지의 정공 수송층을 P형 금속 산화물로 구성하여 얇은 막 형성이 가능하여 투과성을 유지하고 투명 태양전지의 구현이 용이한 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 투명한 재질의 전도성을 가진 투명전극;
    상기 투명전극의 위에 형성되고, 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료가 부착되며, 일정 두께의 박막의 금속 산화물로 형성된 차단층;
    상기 차단층의 위에 P형 금속 산화물로 형성된 정공 수송층; 및
    상기 정공 수송층의 위에 도전성 물질로 형성된 금속전극
    을 포함하는 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지.
  2. 투명한 재질의 전도성을 가진 투명전극;
    상기 투명전극의 위에 형성되고, 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료가 부착되며, 일정 두께의 박막의 금속 산화물로 형성된 차단층;
    상기 차단층의 위에 P형 금속 산화물로 형성된 정공 수송층;
    상기 정공 수송층의 위에 도전성 물질로 형성된 금속전극; 및
    상기 금속전극의 위에 수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물로 형성된 무기 금속산화물층
    을 포함하는 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지.
  3. 투명한 재질의 전도성을 가진 투명전극;
    상기 투명전극의 위에 형성되고, 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료가 부착되며, 일정 두께의 박막의 금속 산화물로 형성된 차단층;
    상기 차단층의 위에 유기물로 형성된 정공 수송층;
    상기 정공 수송층의 위에 도전성 물질로 형성된 금속전극; 및
    상기 금속전극의 위에 수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물로 형성된 무기 금속산화물층
    을 포함하는 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지.
  4. 투명한 재질의 전도성을 가진 투명전극;
    상기 투명전극의 위에 형성되고, 일정 두께의 박막의 금속 산화물로 형성된 차단층;
    상기 차단층의 위에 형성되고, 다공질 산화물 반도체층에 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료를 포함하는 다공성 광전극층;
    상기 다공성 광전극층의 위에 P형 금속 산화물로 형성된 정공 수송층;
    상기 정공 수송층의 위에 도전성 물질로 형성된 금속전극; 및
    상기 금속전극의 위에 수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물로 형성된 무기 금속산화물층
    을 포함하는 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지.
  5. 투명한 재질의 전도성을 가진 투명전극;
    상기 투명전극의 위에 형성되고, 일정 두께의 박막의 금속 산화물로 형성된 차단층;
    상기 차단층의 위에 형성되고, 다공질 산화물 반도체층에 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료를 포함하는 다공성 광전극층;
    상기 다공성 광전극층의 위에 유기물로 형성된 정공 수송층;
    상기 정공 수송층의 위에 도전성 물질로 형성된 금속전극; 및
    상기 금속전극의 위에 수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물로 형성된 무기 금속산화물층
    을 포함하는 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무기 금속산화물층은 상기 염료가 흡착된 차단층과 상기 정공 수송층의 사이의 제1 공간, 상기 정공 수송층과 상기 금속전극의 사이의 제2 공간, 상기 정공 수송층이 형성된 방향과 반대 방향의 상기 금속전극의 일면 상의 제3 공간 중 하나의 공간 또는 2개 이상의 공간에 하나 이상으로 형성하는 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지.
  7. 투명한 재질의 전도성을 가진 투명전극의 위에 금속 산화물을 일정 두께의 박막으로 차단층을 형성하고, 상기 차단층의 위에 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료를 흡착한 후 열처리하여 광전극층을 형성하는 단계;
    상기 광전극층의 위에 P형 금속 산화물을 박막으로 증착하여 정공 수송층을 형성하는 단계;
    상기 정공 수송층의 위에 도전성 물질인 금속전극을 형성하는 단계; 및
    수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물을 포함한 용액을 상기 금속전극의 위에 도포하여 무기 금속산화물층을 형성하는 단계
    를 포함하는 고체형 박막 태양전지의 제조 방법.
  8. 투명한 재질의 전도성을 가진 투명전극의 위에 금속 산화물을 일정 두께의 박막으로 차단층을 형성하고, 상기 차단층의 위에 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료를 흡착한 후 열처리하여 광전극층을 형성하는 단계;
    상기 광전극층의 위에 P형 금속 산화물을 박막으로 증착하여 정공 수송층을 형성하는 단계; 및
    상기 정공 수송층의 위에 도전성 물질인 금속전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 고체형 박막 태양전지의 제조 방법.
  9. 투명한 재질의 전도성을 가진 투명전극의 위에 금속 산화물을 일정 두께의 박막으로 차단층을 형성하고, 상기 차단층의 위에 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료를 흡착한 후 열처리하여 광전극층을 형성하는 단계;
    상기 광전극층의 위에 유기물을 도포하여 정공 수송층을 형성하는 단계; 및
    상기 정공 수송층의 위에 도전성 물질인 금속전극을 형성하는 단계; 및
    수분 및 산소 투과를 억제하는 무기 금속산화물을 포함한 용액을 상기 금속전극의 위에 도포하여 무기 금속산화물층을 형성하는 단계
    를 포함하는 고체형 박막 태양전지의 제조 방법.
  10. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    상기 무기 금속산화물을 포함한 용액을 상기 염료가 흡착된 차단층과 상기 정공 수송층의 사이의 제1 공간, 상기 정공 수송층과 상기 금속전극의 사이의 제2 공간, 상기 정공 수송층이 형성된 방향과 반대 방향의 상기 금속전극의 일면 상의 제3 공간 중 하나의 공간 또는 2개 이상의 공간에 도포하여 무기 금속산화물층을 하나 이상으로 형성하는 단계
    를 더 포함하는 고체형 박막 태양전지의 제조 방법.
  11. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광전극층을 형성하는 단계는,
    상기 투명전극의 위에 일정 두께의 박막으로 차단층을 형성하는 단계;
    상기 차단층의 위에 다공질 산화물 반도체층을 형성하는 단계; 및
    상기 다공질 산화물 반도체층의 위에 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 가진 염료를 흡착한 후 열처리하여 다공성의 광전극층을 형성하는 단계
    를 포함하는 고체형 박막 태양전지의 제조 방법.
PCT/KR2015/001710 2014-02-25 2015-02-23 페로브스카이트계 염료를 이용한 고체형 박막 태양전지 및 제조 방법 WO2015130054A1 (ko)

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