탠덤 태양전지 및 이의 제조 방법
Tandem solar cell and manufacturing method thereof
특허 요약
본 발명인 탠덤 태양전지는, 기판, 기판 상에 형성된 하부 셀 및 하부 셀 상에 배치된 상부 셀을 포함하는 탠덤 태양전지에 있어서, 상부 셀은 페로브스카이트 구조의 상부 광흡수층, 상부 광흡수층의 하면에 직접 적층되며, 탄소 나노 튜브로 구성된 전극층; 및 전극층 중의 하부 영역을 제외한 상부 영역을 에워싸며, 상부 광흡수층 하면에 직접 적층된 정공 전달층을 포함하고, 정공 전달층은 전극층의 탄소 나노 튜브 네트워크 사이를 통과하여 상부 광흡수층의 일면에 직접 접촉되도록 형성되는 동시에, 상부 셀의 전극층이 하부 셀의 전극에 맞닿아 전기적으로 연결될 수 있도록 전극층의 두께가 정공 전달층의 두께 보다 크고 전극층의 하단이 정공 전달층의 하단의 하부에 존재한다.
청구항
번호청구항
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기판, 상기 기판 상에 형성된 하부 셀 및 상기 하부 셀 상에 배치된 상부 셀을 포함하는 탠덤 태양전지를 제조하는 방법에 있어서,페로브스카이트 구조의 상부 광흡수층 하면에 탄소 나노 튜브를 적층하여, 전극층을 형성하는 단계; 및상기 전극층의 적어도 일부를 에워싸도록 상기 상부 광흡수층 하면에 정공 전달 용액- 상기 정공 전달 용액은 spiro-MeOTAD 혼합용액을 포함함 -을 코팅하여 정공 전달층을 형성하는 단계; 를 포함하고,상기 정공 전달층은 상기 전극층의 탄소 나노 튜브 네트워크 사이를 통과하여 상기 상부 광흡수층의 일면에 직접 접촉되도록 형성되는 동시에, 상기 상부 셀의 상기 전극층이 상기 하부 셀의 전극에 맞닿아 전기적으로 연결될 수 있도록 상기 전극층의 두께가 상기 정공 전달층의 두께 보다 크고 상기 전극층의 하단이 상기 정공 전달층의 하단의 하부에 존재하고,상기 전극층의 하부 영역이 상기 상부 광흡수층에 대해 상기 정공 전달층의 하단보다 외측에 존재하고,상기 전극층의 두께는 40nm 초과 50nm 이하이고,상기 정공 전달층의 상기 spiro-MeOTAD 혼합용액은 클로로벤젠 및 상기 클로로 벤젠에 용해되는 spiro-MeOTAD 분말을 포함하고,상기 spiro-MeOTAD 혼합용액은 상기 클로로벤젠에 대해 상기 spiro-MeOTAD 분말이 72.3 mg/mL의 1.01배 내지 2배 사이의 농도 비율로 용해되는, 탠덤 태양전지 제조 방법.

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제 7항에 있어서,상기 전극층을 형성하는 단계와 상기 정공 전달층을 형성하는 단계 사이에서,상기 전극층에 도펀트 용액을 코팅하는 도펀트 코팅 단계를 더 포함하고,상기 도펀트 용액은 무극성 용매와 분산된 도펀트를 포함하는 탠덤 태양전지 제조 방법.

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제 7항에 있어서,상기 전극층을 형성하는 단계에서, 상기 전극층의 탄소 나노 튜브는 에어로졸화된 단일벽 탄소 나노 튜브인 탠덤 태양전지 제조 방법.

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제 7항에 있어서,상기 전극층은 가시광선 파장대역(300 nm - 800 nm) 및 근적외선 파장대역(800 nm - 1400 nm)에서 60% 내지 99%의 광투과도를 갖는 탠덤 태양전지 제조 방법.

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