해도사형 유기태양전지 및 그 제조방법 document_id 1020120132577

[청구항 1] 정공주입필라멘트; 전자주입필라멘트; 전자공여체 및 전자수용체를 포함하는 활성물질; 및 배리어(barrier)필름;을 포함하는 것을 특징으로 하는 해도사형 유기태양전지 [청구항 2] 제1항에 있어서,상기 정공주입필라멘트는 필라멘트 기재층, 정공주입층 및 정공수송층을 포함하는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 3] 제1항에 있어서,상기 전자주입필라멘트는필라멘트 기재층, 전자주입층 및 광활성층을 포함하는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 4] 제1항에 있어서,상기 배리어필름이 외벽을 형성하고; 상기 배리어필름 내부에 상기 활성물질이 채워져 있으며;상기 정공주입필라멘트 및 상기 전자주입필라멘트가 상기 활성물질에 박혀 있고;상기 정공주입필라멘트 및 상기 전자주입필라멘트 상호 간에는 서로 간격을 형성하고 있는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 5] 제1항에 있어서,상기 활성물질은 필름형태이고,상기 정공주입필라멘트 및 상기 전자주입필라멘트를 감싸고 있는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 6] 제1항에 있어서,상기 활성물질은 상기 정공주입필라멘트 및 상기 전자주입필라멘트의 표면에 활성물질층을 형성하고 있는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 7] 제1항에 있어서,상기 전자공여체는 p3ht(폴리(3-헥실티오펜), 폴리실록산 카르바졸, 폴리아닐린, 폴리에틸렌 옥사이드, (폴리(1-메톡시-4-(0-디스퍼스레드1)-2,5-페닐렌-비닐렌), meh-ppv(poly-[2-methoxy-5-(2'-ethylhexyloxy)-1,4-phenylene vinylene]), mdmo-ppv(poly[2-methoxy-5-3(3',7'-dimethyloctyloxy)-1-4-phenylene vinylene]), pfdtbt(poly((2,7-(9,9-dioctyl)-fluorene)-alt-5,5-(4',7'-di-2-thienyl-2',1',3'-benzothiadiazole)), pcpdtbt(poly[2,6-(4,4-bis-(2,ethylhexyl)-4h-cyclopenta[2,1-b;3,4-b']dithiophene)-alt-4,7-(2,1,3-benxothiadiazole)]), 폴리인돌, 폴리카르바졸, 폴리피리디아진, 폴리이소티아나프탈렌, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리비닐피리딘, 폴리티오펜, 폴리플루오렌 및 폴리피리딘 중에서 선택된 1종 이상을 포함하고 있는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 8] 제1항에 있어서,상기 전자수용체는풀러렌(c60, c70, c74, c76, c78, c82, c95), pcbm([6,6]-phenyl-c61butyric acid methyl ester)), c71-pcbm, c84-pcbm, 카드뮴셀레나이드(cdse) 나노입자, 탄소나노튜브, 탄소나노로드, pbi(polybenzimidazole) 및 ptcbi(3,4,9,10- perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하고 있는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 9] 제1항에 있어서,상기 배리어 필름은 폴리카보네이트(polycarbonate, ps), 폴리에테르 설폰(polyethersulphone, pes), 폴리에테르이미드(polyetherimide, pei), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyeleneterepthalate, pet), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethyelenen napthalate, pen), 아크릴로나이트릴-부타디엔-스티렌(acrylonitrile-butadiene-styrene plastic, abs), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리사이클로헥실렌 디메틸렌 테레프탈레이트 글라이콜(polycyclohexylene dimethylene terephthalate glycol, pctg), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글라이콜(polyethylene terephthalate glycol, petg), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, pps), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, par), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide, pi), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propinonate, cap), 트리아세틸셀룰로오스(tri-acetyl cellulose, tac) 및 에틸렌 비닐 아세텟(ethylene.vinyl.acetat, eva) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 10] 제2항 또는 제3항에 있어서,상기 필라멘트 기재층은 폴리카보네이트, 폴리에테르 설폰, 폴리에테르이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴로나이트릴-부타디엔-스티렌, 폴리프로필렌, 폴리사이클로헥실렌 디메틸렌 테레프탈레이트 글라이콜, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아크릴레이트, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 및 트리아세틸셀룰로오스 중에서 선택된 1종 이상을 포함하고 있는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 11] 제2항에 있어서,상기 정공주입층은탄소나노튜브, 은 나노와이어, 은 분말, 산화인듐주석(ito), 산화인듐아연(izo), 산화주석(sno2), 산화아연(zno), 불소 도핑 산화주석(fto, fluorine-doped tin oxide), 안티몬 도핑 산화주석(ato, antimony-doped tin oxide) 및 알루미늄 도핑 산화아연(azo, aluminum-doped zinc oxide) 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 전도성 물질을 포함하는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 12] 제2항에 있어서,상기 정공수송층은pedot:pss(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):폴리(스티렌설포네이트)), 폴리아닐린, 폴리디페닐, 아세틸렌, 폴리 (t-부틸)디페닐아세틸렌, 폴리(트리플루오로메틸)디페닐아세틸렌, cu-pc(커퍼-프탈로시아닌) 폴리(비스트리플루오로메틸)아세틸렌, 폴리비스(t-부틸디페닐)아세틸렌, 폴리(트리메틸실릴) 디페닐아세틸렌, 폴리(카르바졸)디페닐아세틸렌, 폴리디아세틸렌, 폴리페닐아세틸렌, 폴리피리딘아세틸렌, 폴리메톡시페닐아세틸렌, 폴리메틸페닐아세틸렌, 폴리(t-부틸)페닐아세틸렌, 폴리니트로페닐아세틸렌, 폴리(트리플루오로메틸)페닐아세틸렌 및 폴리(트리메틸실릴)페닐아세틸렌 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 정공수송물질을 포함하는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 13] 제1항에 있어서,상기 활성물질은 카드뮴 텔루라이드(cdte), 카드뮴 셀레나이드(cdse), 카드뮴 설파이드(cds), 리드 설파이드(pbs), 리드 셀레나이드(pbse), 리드 텔루라이드(pbte), 커퍼 인듐 설파이드(cuins2), 커퍼 인듐 셀레나이드(cuinse2), 인듐 포스파이드(inp), 커퍼 설파이드(cus2), 커퍼인듐갈륨설파이드(cu(inga)s2) 및 커퍼 갈륨 셀레나이드(cugase2) 중에서 선택된 1종 이상의 양자점(quantum dot) 물질;을 더 포함하는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 14] 제3항에 있어서,상기 전자주입층은 은(ag), 알루미늄(al), 칼슘(ca), 마그네슘(mg), 리튬(li) 및 세슘(cs) 중에서 선택된 1종 이상의 전자주입물질을 포함하는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 15] 제3항에 있어서,층은 산화아연(zno) 및 산화티타늄(tiox) 중에서 선택된 1종 이상의 나노입자를 포함하는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 16] 제15항에 있어서,층은 카드뮴 텔루라이드(cdte), 카드뮴 셀레나이드(cdse), 카드뮴 설파이드(cds), 리드 설파이드(pbs), 리드 셀레나이드(pbse), 리드 텔루라이드(pbte), 커퍼 인듐 설파이드(cuins2), 커퍼 인듐 셀레나이드(cuinse2), 인듐 포스파이드(inp), 커퍼 설파이드(cus2), 커퍼인듐갈륨설파이드(cu(inga)s2) 및 커퍼 갈륨 셀레나이드(cugase2) 중에서 선택된 1종 이상의 양자점 물질;을 더 포함하는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 17] 제1항에 있어서,상기 배리어 필름은 기능성 코팅층을 포함하고 있는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 18] 제4항에 있어서,상기 필름형태의 활성물질은 일표면 또는 양표면에 점착층 또는 접착층을 포함하고 있는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 19] 제1항 내지 제9항 및 제11항 내지 제18항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서,사형 유기태양전지는 필라멘트사(filament yarn) 형태인 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 20] 전자공여체 및 전자수용체를 포함하는 활성물질을 필름화시켜서 활성필름을 제조하는 단계 상기 활성필름의 일표면에 정공주입필라멘트 및 전자주입필라멘트를 순차적으로 또는 랜덤하게 나열시킨 다음 권취(rolling)시키는 단계; 및 권취된 활성필름의 외부 표면에 배리어 필름을 적층시키는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 해도사형 유기태양전지 [청구항 21] 전자공여체 및 전자수용체를 포함하는 활성물질을 필름화시켜서 활성필름을 제조하는 단계 상기 활성필름의 일표면에 정공주입필라멘트를 나열시켜서 하부 활성필름층-하부 필라멘트층을 제조하는 단계 상기 하부 활성필름-필라멘트층에 활성필름을 적층시켜서 하부 활성필름층-정공주입필라멘트층-상부 활성필름층을 제조하는 단계 상기 상부 활성필름층과 정공주입필라멘트층의 접촉면과의 타측면에 전자주입필라멘트를 나열시킨 다음 권취시키는 단계; 및 권취된 활성필름의 외부 표면에 배리어 필름을 적층시키는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 해도사형 유기태양전지 [청구항 22] 전자공여체 및 전자수용체를 포함하는 활성물질을 필름화시켜서 활성필름을 제조하는 단계 상기 활성필름의 일표면에 전자주입필라멘트를 나열시켜서 하부 활성필름층-하부 필라멘트층을 제조하는 단계 상기 하부 활성필름-필라멘트층에 활성필름을 적층시켜서 하부 활성필름층-전자주입필라멘트층-상부 활성필름층을 제조하는 단계 상기 상부 활성필름층과 전자주입필라멘트층의 접촉면과의 타측면에 정공주입필라멘트를 나열시킨 다음 권취시키는 단계; 및 권취된 활성필름의 외부 표면에 배리어 필름을 적층시키는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 해도사형 유기태양전지 [청구항 23] 정공주입필라멘트 및 전자주입필라멘트를 순차적으로 또는 랜덤하게 나열시키는 단계 전자공여체 및 전자수용체를 포함하는 활성물질로 상기 나열된 정공주입필라멘트 및 전자주입필라멘트를 함침 및 건조시켜서 필름을 제조하는 단계 상기 필름을 권취시키는 단계; 및 권취된 필름의 외부 표면에 배리어 필름을 적층시키는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 해도사형 유기태양전지 [청구항 24] 정공주입필라멘트를 나열시킨 후, 전자공여체 및 전자수용체를 포함하는 활성물질로 함침 및 건조시켜서 정공주입필라멘트 함유한 필름을 제조하는 단계 전자주입필라멘트를 나열시킨 후, 전자공여체 및 전자수용체를 포함하는 활성물질로 함침 및 건조시켜서 전자주입필라멘트 함유한 필름을 제조하는 단계 상기 정공주입필라멘트 함유한 필름 및 전자주입필라멘트 함유한 필름을 순차적으로 적층된 필름을 제조한 다음 권취시키는 단계; 및 권취된 필름의 외부 표면에 배리어 필름을 적층시키는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 해도사형 유기태양전지 [청구항 25] 제22항에 있어서,상기 적층된 필름은 상기 정공주입필라멘트 함유한 필름이 최하단에 있는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 26] 제24항에 있어서,상기 적층된 필름은 상기 전자주입필라멘트 함유한 필름이 최하단에 있는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 27] 제20항 내지 제22항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서,상기 활성필름을 제조하는 단계는 활성필름의 일표면에 점착제층 또는 접착제층을 형성시키는 단계;를 더 포함하는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 28] 제20항 내지 제22항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서,필름을 적층시키는 단계는 배리어 필름의 일표면에 기능성 코팅층을 형성시키는 단계;를 더 포함하는 것을특징으로하는해도사형 유기태양전지. [청구항 29] 전자공여체 및 전자수용체를 포함하는 활성물질로 정공주입필라멘트 및 전자주입필라멘트의 표면을 코팅시키는 단계; 및 배리어 필름 또는 상기 활성물질을 포함하는 활성필름의 일표면에 상기 코팅된 정공주입필라멘트 및 전자주입필라멘트를 순차적으로 또는 랜덤하게 나열시킨 다음 권취(rolling)시키는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 해도사형 유기태양전지