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공기 중에 안정한 유-무기 나노입자 하이브리드 태양전지

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2f64e2b6-c3fb-5483-9ab3-85e8f549682b
출원번호
1020117023318
출원연도
2010
IPC
C01G 9/02
분류
화학(C섹션)
문맥 (context)
[청구항 1] 내공기성(air resistant) 광전지에 있어서 낮은 일함수(work function) 전극 유기 중합체를 포함하되, 반도체 성질을 나타내고 가시 또는 근적외선 전자기 복사를 흡수하는 광활성층 상기 낮은 일함수 전극 및 상기 광활성 층 사이에 위치되고 이들 중 적어도 일부분에 전기적으로 접촉하는 zno 나노입자 층; 및 상기 광활성층에 물리적으로, 전기적으로 접촉하는 이중층 전극을 포함하는 투명한 고 일함수 전극을 포함하는 내공기성 광전지 [청구항 2] 제 1 항에 있어서,일함수 전극nan은알루미늄포함하는것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 3] 제 1 항에 있어서,일함수 전극은 알루미늄으로 덮힌 박막층을 포함하는데, 상기 박막층은 마그네슘, 칼슘,바륨이루어진것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 4] 제 1 항에 있어서,층은 무기 나노입자 또는 유-무기 나노입자합성물더포함하는것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 5] 제 4 항에 있어서,상기 유-무리 나노입자 합성물은 셀렌화 카드뮴 나노입자 폴리(3-헥실티오펜)합성물포함하는것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 6] 제 4 항에 있어서,상기 무기 나노입자는 iv족, ii-vi족, iii-v족, iv-vi족, i-iii-vi2족반도체또는반도체 합금포함하는것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 7] 제 6 항에 있어서,상기iv족 반도체는 실리콘, 게르마늄 또는 탄소계 물질을 포함하되, 상기 탄소계 물질은 그라핀, 탄소 나노튜브,풀러렌또는이들의유도체포함하는것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 8] 제 6 항에 있어서,상기 반도체 합금nan은포함하는것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 9] 제 1 항에 있어서,상기 유기 중합체는 치환된 또는 비치환된 티오펜, 페닐렌 비닐렌, 페닐렌 에티닐렌, 플루오렌 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는다수의반복 단위포함하는것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 10] 제 1 항에 있어서,상기 투명한 고 일함수 전극은 이리듐-주석-산화물(ito) 상에 폴리(3,4-에틸렌디옥실렌티오펜)-폴리스티렌설폰산포함하는것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 11] 제 1 항에 있어서,상기 투명한 고 일함수 전극은 이리듐-주석-산화물(ito), 이리듐-아연-산화물(izo), 아연-주석-산화물(zto), 구리-인듐-산화물(cio), 구리-아연-산화물(czo), 갈륨-아연-산화물(gzo), 알루미늄-아연-산화물(azo)또는탄소나노튜브포함하는것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 12] 제 1 항에 있어서,상기zno 나노입자 층은 5 nm내지두께인것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 13] 제 1 항에 있어서,상기zno 나노입자 층에서, zno 나노입자는 2 내지 6 nm의평균직경갖는것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 14] 제 1 항에 있어서,상기zno 나노입자 층은 약 3 nm의평균 거칠기갖는것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 15] 제 1 항에 있어서,상기zno 나노입자 층은 lif, csf, cs2co3, csoh와 혼합된 것또는중합체포함하는것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 16] 제 15 항에 있어서,상기 중합체는 폴리(메틸메타크릴레이트)(pmma), 폴리에틸렌 산화물(peo), 폴리[9,9-비스(6'(디에탄올아미노)헥실)-플루오렌](pfo-oh) 또는 이의 사차(quaternized) 염, 또는 폴리[9,9-비스(3'-(n,n-디메틸아미노)프로필)-2,7-플루오렌]-알트-2,7-(9,9-디옥틸플루오렌)](pf-nr2)또는이의사차염포함하는것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 17] 제 1 항에 있어서,상기zno 나노입자 층은 금속 원자가 도핑된 zno나노입자포함하는것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 18] 제 1 항에 있어서,상기 금속 원자 도판트(dopants)는 al, in, sb, mg, gd, ga, cu또는이들의임의조합인것을특징으로 하는내공기성 광전지. [청구항 29] 제 28 항에 있어서,상기 결합된 zno 나노스피어는 2량체, 3량체, 4량체또는5량체포함하는것을특징으로 하는zno 나노입자. [청구항 30] 제 29 항에 있어서,상기 결합된 zno 나노스피어 중 대부분은2량체인것을특징으로 하는zno 나노입자.
지시문 (instruction)
주어진 본문을 읽고 관련 정보를 분석하여 질문에 답하라.
질문 (question)
내공기성 광전지에서 낮은 일함수 전극과 광활성층 사이에 위치하며, 이들 중 적어도 일부분에 전기적으로 접촉하는 층은 무엇이며, 해당 층의 ZnO 나노입자가 갖는 평균 직경의 범위는 어떻게 되는가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    내공기성 광전지에서 낮은 일함수 전극과 광활성층 사이에 위치하는 층의 명칭과 해당 층의 ZnO 나노입자 평균 직경 범위를 찾는 과업임.

  2. 2정보 추출information_extraction

    청구항 1에서 낮은 일함수 전극과 광활성층 사이에 위치하며 전기적으로 접촉하는 층이 'zno 나노입자 층'임을 확인하고, 청구항 13에서 ZnO 나노입자의 평균 직경 정보를 추출함.

    • 상기 낮은 일함수 전극 및 상기 광활성 층 사이에 위치되고 이들 중 적어도 일부분에 전기적으로 접촉하는 zno 나노입자 층
    • zno 나노입자는 2 내지 6 nm의평균직경갖는
  3. 3근거 선택evidence_selection

    층의 명칭을 나타내는 'zno 나노입자 층'과 직경 범위를 나타내는 '2 내지 6 nm' 구절을 선택함.

    • 상기 낮은 일함수 전극 및 상기 광활성 층 사이에 위치되고 이들 중 적어도 일부분에 전기적으로 접촉하는 zno 나노입자 층
    • zno 나노입자는 2 내지 6 nm의평균직경갖는
  4. 4논리 통합logical_integration

    청구항 1의 구조적 위치 정보와 청구항 13의 물리적 특성 정보를 결합하여 질문에 대한 답을 구성함.

  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    해당 층은 zno 나노입자 층이며, ZnO 나노입자의 평균 직경 범위는 2 내지 6 nm임.

  6. 6답변 생성answer_generation

    추출된 정보를 바탕으로 최종 답변을 작성함.

근거 (evidence)
  • 상기 낮은 일함수 전극 및 상기 광활성 층 사이에 위치되고 이들 중 적어도 일부분에 전기적으로 접촉하는 zno 나노입자 층
  • zno 나노입자는 2 내지 6 nm의평균직경갖는
최종 답변 (final_answer)
zno 나노입자 층, 2 내지 6 nm
핵심 해석 (core_interpretation)
본 발명은 낮은 일함수 전극과 광활성층 사이에 ZnO 나노입자 층을 배치하여 공기 중에서도 안정적인 성능을 유지하는 내공기성 광전지 기술에 관한 것이다.