복합 계층 나노 박막 및 이를 포함하는 광전 변환 소자
Composite layered nano-thin film and photoelectric conversion device including same
특허 요약
복합계층나노블록을 적어도 하나 이상을 포함하는 복합 계층 나노 박막 및 이를 포함하는 광전 변환 소자에 관한 것으로써, 복합 계층 나노 박막은 이에 포함된 복합계층나노블록이 계층적으로 정렬되어 있으므로, 환경적 안정성이 우수할 뿐만 아니라 광물리적 특성 또한 우수한 장점이 있다. 또한, 복합 계층 나노 박막을 포함하는 광전 변환 소자는 장기적 환경 안정성을 갖을 뿐만 아니라, 우수한 이방성 광전도 특성을 갖으므로 환경 안정성이 필요한 엔지니어링에 유용하게 응용될 수 있는 장점이 있다.
청구항
번호청구항
1

제1 고분자 블록을 포함하는 제1 블록부;상기 제1 블록부와 적어도 어느 일부에서 물리적으로 접촉되고, 상기 제1 고분자 블록과 화학적으로 결합된 제2 고분자 블록, 및 상기 제2 고분자 블록 내에 화학적으로 결합된 페로브스카이트 화합물을 포함하는 제2 블록부; 및상기 제1 블록부 또는 상기 제 2 블록부와 적어도 어느 일부에서 물리적으로 접촉되고, 제3 고분자 블록을 포함하는 제3 블록부;를 포함하는 복합계층나노블록을 적어도 하나 이상을 포함하고,상기 제2 블록부 내에 제1 블록부가 포함되어 있고,상기 제3 블록부는 소정의 두께를 갖는 막으로 제2 블록부 상에 배치되어 있는 것인,복합 계층 나노 박막.

2

삭제

3

제1항에 있어서,상기 제1 고분자 블록과 제2 고분자 블록은 화학적으로 결합되어 블록 공중합체로 포함되는 것인 복합 계층 나노 박막.

4

제1항에 있어서,상기 제2 고분자 블록과 페로브스카이트 화합물은 루이스 산-염기 반응에 의해 배위결합된 것인 복합 계층 나노 박막.

5

제1항에 있어서,상기 제2 고분자 블록은 루이스 염기로 작용하고, 상기 페로브스카이트 화합물은 루이스 산으로 작용하는 것인 복합 계층 나노 박막.

6

제1항에 있어서,상기 제1 블록부는 구형 및 원통형으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 형상을 갖는 것인 복합 계층 나노 박막.

7

제6항에 있어서,상기 제1 블록부의 최대 직경은 120nm 이하인 것인 복합 계층 나노 박막.

8

제1항에 있어서,상기 페로브스카이트 화합물의 최대 직경은 10nm 이상인 것인 복합 계층 나노 박막.

9

제1항에 있어서,상기 제1 고분자 블록은 폴리스티렌, 폴리디메틸실록산, 및 폴리아이소프렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 복합 계층 나노 박막.

10

제1항에 있어서,상기 제2 고분자 블록은 폴리비닐피리딘(polyvinylpyridine; PVPD), 폴리에테르아민(polyetheramine), 폴리비닐아세테이트(polyvinyl acetate; PVAc), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate; PMMA), 폴리비닐리덴 플로라이드(polyvinylidene fluoride), 및 폴리에틸렌글라이콜(polyethylene glycol)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 복합 계층 나노 박막.

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제1항에 있어서,상기 페로브스카이트 화합물은 CH3NH3PbCl3, CH3NH3PbBr3, CH3NH3PbI3, NH2CHNH2PbI3, NH2CHNH2PbBr3, 및 NH2CHNH2PbCl3로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 복합 계층 나노 박막.

12

제1항에 있어서,상기 복합계층나노블록은 소정의 폭과 높이를 갖고,상기 복합계층나노블록은 소정의 거리로 이격되어 배치되어 있는 것인 복합 계층 나노 박막.

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제12항에 있어서,상기 복합계층나노블록의 폭은 150nm 내지 300nm인 것인 복합 계층 나노 박막.

14

제12항에 있어서,상기 복합계층나노블록의 높이는 80nm 내지 160nm인 것인 복합 계층 나노 박막.

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제12항에 있어서,상기 복합계층나노블록 간 이격거리는 450nm 내지 900nm인 것인 복합 계층 나노 박막.

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제12항에 있어서,상기 복합계층나노블록은 주기적인 선, 직사각형, 정사각형, 및 원으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 형상을 갖는 것인 복합 계층 나노 박막.

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제1 고분자 블록을 포함하는 제1 블록부;상기 제1 블록부와 적어도 어느 일부에서 물리적으로 접촉되고, 상기 제1 블록부의 제1 고분자 블록과 화학적으로 결합된 제2 고분자 블록, 및 상기 제2 고분자 블록 내에 화학적으로 결합된 페로브스카이트 화합물을 포함하는 제2 블록부; 및상기 제1 블록부 또는 상기 제 2 블록부와 적어도 어느 일부에서 물리적으로 접촉되고, 제3 고분자 블록을 포함하는 제3 블록부;를 포함하는 복합계층나노블록을 적어도 하나 이상을 포함하고,상기 제2 블록부 내에 제1 블록부가 포함되어 있고,상기 제3 블록부는 소정의 두께를 갖는 막으로 제2 블록부 상에 배치되어 있는 것인,복합 계층 나노 박막을 포함하는 광전 변환 소자.

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제17항에 있어서,상기 복합 계층 나노 박막 상에 서로 이격되어 배치된 2개 이상의 전극을 포함하는 것인 광전 변환 소자.

19

제18항에 있어서,상기 전극은 상기 복합계층나노블록이 배치된 방향에 대하여 평행으로 배치된 것인 광전 변환 소자.

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제1항에 따른 복합 계층 나노 박막을 제조하는 방법으로서,제1 고분자 블록과 제2 고분자 블록이 화학적으로 결합된 블록 공중합체를 준비하는 단계;상기 블록 공중합체, 페로브스카이트 화합물, 및 용매를 포함하는 전구체 용액을 준비하는 단계;상기 전구체 용액을 기판 상에 코팅하는 단계;상기 코팅된 전구체 용액에 일정 형상을 갖는 몰드로 임프린팅하는 단계; 및상기 임프린팅된 결과물을 가열시키는 단계를 포함하는 복합 계층 나노 박막의 제조 방법.