수분 및 광 안정성이 향상된 페로브스카이트 및 이를 이용한 태양전지
PEROVSKITE WITH IMPROVED STABILITIES AGAINST MOISTURE AND LIGHT AND SOLAR CELL USING THE SAME
특허 요약
수분 안정성 및 광 안정성이 향상된 분자 운동성 이온 결정 소재 및 상기 분자 운동성 이온 결정 소재의 제조 방법에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
1

전도성 투명 기재를 포함하는 제 1 전극에 재결합 방지층을 형성하는 단계; 상기 재결합 방지층에 하기 화학식 1로서 표시되는 페로브스카이트를 포함하는 페로브스카이트층을 형성하는 단계; 상기 페로브스카이트층에 정공 전달층을 형성하는 단계; 및, 상기 정공 전달층에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하는, 페로브스카이트 태양전지의 제조 방법:화학식 11-yAyMX3상기 화학식 1 중, R은 치환된 또는 비치환된 알킬기이고, 상기 R이 치환된 경우, 그 치환기는 아미노기, 수산화기, 시아노기, 할로겐기, 니트로기 또는 메톡시기이고, A는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속이고, M은 Pb, Sn, Ge, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하고, X는 F, Cl, Br, 또는 I이며, y는 0 초과 내지 0.2임.

2

제 1 항에 있어서, 상기 페로브스카이트층을 형성하는 것은, MX2(여기서, M은 Pb, Sn, Ge, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하고, X는 F, Cl, Br, 또는 I임) 및 페로브스카이트 제조용 전구체 (R)1-yAyX(여기서, R은 치환된 또는 비치환된 알킬기이고, 상기 R이 치환된 경우, 그 치환기는 아미노기, 수산화기, 시아노기, 할로겐기, 니트로기 또는 메톡시기이고, A는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속이고, X는 F, Cl, Br, 또는 I이며, y는 0 초과 내지 0.2임)를 상기 재결합 방지층에 코팅함으로써 수행되는 것인, 페로브스카이트 태양전지의 제조 방법.

3

제 2 항에 있어서,상기 페로브스카이트 제조용 전구체는 [HC(NH2)2]1-yAyX(여기서, A는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속이고, X는 F, Cl, Br, 또는 I이며, y는 0 초과 내지 0.2 임)를 포함하는 것인, 페로브스카이트 태양전지의 제조 방법.

4

제 2 항에 있어서,상기 페로브스카이트 제조용 전구체는 [HC(NH2)2]1-yCsyI(여기서, y는 0 초과 내지 0.2 임)를 포함하는 것인, 페로브스카이트 태양전지의 제조 방법.

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제 2 항에 있어서,상기 재결합 방지층에 상기 MX2 및 상기 (R)1-yAyX를 코팅하는 것은 스핀코팅, 닥터 브레이드, 스크린 프린트, 진공 증착, 또는 스프레이 코팅에 의해 수행되는 것인, 페로브스카이트 태양전지의 제조 방법.

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제 1 항에 있어서,상기 페로브스카이트층은 [HC(NH2)2]1-yAyMX3(여기서, y는 0 초과 내지 0.2임)를 포함하는 것인, 페로브스카이트 태양전지의 제조 방법.

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제 1 항에 있어서,상기 페로브스카이트층은 [HC(NH2)2]1-yCsyPbI3(여기서, y는 0 초과 내지 0.2임)를 포함하는 것인, 페로브스카이트 태양전지의 제조 방법.

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제 1 항에 있어서,상기 재결합 방지층에 상기 페로브스카이트층을 형성하고, 50℃ 내지 200℃에서 열처리하는 것을 추가 포함하는, 페로브스카이트 태양전지의 제조 방법.

9

하기 화학식 1로서 표시되는 페로브스카이트를 포함하는, 페로브스카이트 태양전지:[화학식 1] (R)1-yAyMX3상기 화학식 1 중,R은 치환된 또는 비치환된 알킬기이고, 상기 R이 치환된 경우, 그 치환기는 아미노기, 수산화기, 시아노기, 할로겐기, 니트로기 또는 메톡시기이고, A는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속이고,M은 Pb, Sn, Ge, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하고, X는 F, Cl, Br, 또는 I이며,y는 0 초과 내지 0.2임.

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제 9 항에 있어서, 상기 페로브스카이트 태양전지는, 전도성 투명 기재를 포함하는 제 1 전극; 상기 제 1 전극에 형성된 재결합 방지층;상기 재결합 방지층에 형성된 상기 화학식 1로서 표시되는 페로브스카이트를 포함하는 페로브스카이트층;상기 페로브스카이트층 상에 형성된 정공 전달층; 및,상기 정공 전달층 상에 형성된 제 2 전극을 포함하는 것인, 페로브스카이트 태양전지.

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제 10 항에 있어서,상기 페로브스카이트층은 상기 재결합 방지층에 MX2-함유 용액 및 RX-함유 용액 100 중량부에 대하여, 상기 RX-함유 용액의 0 중량부 내지 20 중량부를 AX-함유 용액으로 대체하여 형성된 (R)1-yAyX-함유 용액을 코팅함으로써 형성되는 것이고, 상기 M, X, R, 및 A는 제 10 항에 정의된 바와 같은 것인, 페로브스카이트 태양전지.

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제 10 항에 있어서,상기 페로브스카이트층은 [HC(NH2)2]1-yAyMX3(여기서, y는 0 초과 내지 0.2임)를 포함하는 것인, 페로브스카이트 태양전지.

13

제 10 항에 있어서,상기 페로브스카이트층은 [HC(NH2)2]1-yCsyPbI3(여기서, y는 0 초과 내지 0.2임)를 포함하는 것인, 페로브스카이트 태양전지.