초록

본 발명은 그래핀의 전기전도도를 높게 유지하면서 일함수 조절이 가능한 그래핀 전극을 이용한 페로브스카이트 태양전지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 페로브스카이트 태양전지 구조에 p형 그래핀 전극을 사용하여 그 도핑농도를 조절함으로써, 페로브스카이트 태양전지의 에너지 변환 효율을 증대시킬 수 있다.

대표청구항 ▼

기판 상에 전사된 그래핀 표면에 불순물 용액을 도포하여 형성되는 p형 불순물이 도핑된 그래핀 전극;상기 p형 불순물이 도핑된 그래핀 전극 상에 증착되는 정공전달층;상기 정공전달층 상에 페로브스카이트(Perovskite) 구조의 물질을 도포하여 기설정된 두께의 박막의 금속 산화물로 형성되는 차단층;상기 차단층 상에 형성되는 전자전달층; 및상기 전자전달층 상에 형성되는 상부 전극을 포함하고,상기 p형 불순물이 도핑된 그래핀 전극은상기 기판 상에 전사된 상기 그래핀을 도핑하기 위해 p형 불순물 용액을 상기 그래핀 상에 스핀코팅하여 형성되

기판 상에 전사된 그래핀 표면에 불순물 용액을 도포하여 형성되는 p형 불순물이 도핑된 그래핀 전극;상기 p형 불순물이 도핑된 그래핀 전극 상에 증착되는 정공전달층;상기 정공전달층 상에 페로브스카이트(Perovskite) 구조의 물질을 도포하여 기설정된 두께의 박막의 금속 산화물로 형성되는 차단층;상기 차단층 상에 형성되는 전자전달층; 및상기 전자전달층 상에 형성되는 상부 전극을 포함하고,상기 p형 불순물이 도핑된 그래핀 전극은상기 기판 상에 전사된 상기 그래핀을 도핑하기 위해 p형 불순물 용액을 상기 그래핀 상에 스핀코팅하여 형성되며, 상기 p형 불순물이 도핑된 그래핀 전극은 상기 p형 불순물 용액의 도핑농도에 비례하여 DC전도도/광학적 전도도의 비율이 증가되고, 상기 p형 불순물이 도핑된 그래핀의 DC전도도/광학적 전도도의 비율이 35 내지 38.7이며, 상기 p형 불순물이 도핑된 그래핀 전극의 투과도는 하기 수식 1로 계산되고,[수식 1](T는 투과도를 의미하고, Rs는 면저항을 의미하며, Z0는 자유 공간 임피던스를 의미하고, 는 광학적 전도도를 의미하며, 는 DC 전도도를 의미한다.)상기 p형 불순물이 도핑된 그래핀 전극은 상기 p형 불순물 용액의 도핑농도에 비례하여 확산거리가 증가되며, 상기 p형 불순물이 도핑된 그래핀 전극의 확산거리는 260nm 내지 360nm이고, 상기 확산 거리는 하기 수식 3으로 계산[수식 3](Dn은 확산 계수를 의미하고,는 캐리어 감쇠시간을 의미한다.)되는것을 특징으로 하는 그래핀 전극을 이용한 페로브스카이트 태양전지.