公开(公告)号：WO2014073790A1

公开(公告)日：2014-05-15

申请号：PCT/KR2013/008850

申请日：2013-10-04

Applicant: 한국전기연구원

Inventor： 서선희 ,  김미형 ,  윤성환 ,  이동윤 ,  정은지 ,  차승일

IPC: H01L31/042 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/18

CPC classification number: H01G9/2022 ,  H01G9/2031 ,  H01G9/2059 ,  H01L51/0049 ,  Y02E10/542 ,  Y02E60/13 ,  Y02P70/521

Abstract: 본 발명은 전도성 기판에 화학적으로 결합된 짧은 탄소나노튜브 투명 촉매전극 및 그 제조방법에 관한 것으로, 탄소나노튜브 분말을 산성용매와 혼합하여 탄소나노튜브 표면에 작용기를 부여하는 제1 단계와; 상기 제1단계의 작용기가 부여된 탄소나노튜브 분말을 타 용매를 이용하여 탄소나노튜브 분산액을 형성시키는 제2단계와; 상기 1,2단계와는 별도로 이루어지되, 상기 작용기와 반응하는 반응기가 표면에 형성되도록 전도성기판을 표면처리하는 제3단계와; 상기 탄소나노튜브 분산액에 축합제를 넣고 상기 제3단계의 전도성기판과 반응시킴으로서 전도성기판의 표면에 형성된 반응기와 탄소나노튜브의 표면에 형성된 작용기와의 반응에 의하여 전도성 기판 표면에 수직정렬된 탄소나노튜브를 화학적으로 결합시키는 제4단계;그리고 후열처리하는 제5단계:로 이루어지는 전도성 기판에 화학적으로 결합된 짧은 탄소나노튜브 전극 제조방법을 제공하는데 그 기술적 특징이 있다.

Abstract translation: 本发明涉及一种与导电性基板化学键合的短碳纳米管透明催化电极及其制备方法。 本发明的技术特征在于制备与导电性基材化学结合的短碳纳米管电极的方法，其特征在于，包括：通过将碳纳米管粉末与酸溶剂混合来赋予碳纳米管表面的官能团的第一步骤; 通过向第一步骤的官能团赋予的碳纳米管中施加另一溶剂来形成碳纳米管分散体的第二步骤; 处理导电性基材的表面以在其表面上与官能团反应的反应基团的第三步骤，其中从第一和第二步骤分别进行表面处理; 第四步骤，向碳纳米管分散体中加入缩合剂，然后使该混合物与第三步骤的导电基材反应，以便通过在导电基材的表面上垂直取向的碳纳米管化学结合 形成在导电性基材的表面上的反应基与在碳纳米管的表面形成的官能团的反应; 和后热处理的第五步骤。

公开(公告)号：KR101454397B1

公开(公告)日：2014-10-29

申请号：KR1020120127391

申请日：2012-11-12

Applicant: 한국전기연구원

Inventor： 서선희 ,  김미형 ,  윤성환 ,  이동윤 ,  정은지 ,  차승일

IPC: H01L31/042 ,  H01L31/18

CPC classification number: Y02E10/542 ,  Y02P70/521

Abstract: 본 발명은 염료감응 태양전지에 관한 것으로서, 촉매제로 백금을 포함하여 이루어진 상대전극과, 염료 분자와 다공성 반도체 산화물을 포함하여 이루어진 광전극과, 상기 두 전극 사이에 충전된 전해질을 포함하여 이루어진 염료감응 태양전지에 있어서, 상대전극으로 사용하기 위한 백금을 전도성기판에 코팅하는 제1단계; 상기 코팅된 백금을 300 내지 500 온도로 고온 열처리 하는 제2단계; 상기 1단계 또는 2단계에서 준비된 시료를 진공건조하는 제3단계; 상기 3단계를 거친 시료를 염료감응 태양전지의 상대전극으로 사용하여 광전극과 조립하는 제4단계; 그리고 상기 제4단계를 거친 상태에서 코발트계 산화환원쌍을 포함하는 전해질을 상대습도 1%이하에서 주입하는 제5단계:로 이루어지되, 5단계는 상대습도 1%이하의 상태에서 전해질이 주입되도록 하고, 글러브 박스 또는 드라이룸에서 이슬점 -50 내지 -40℃(온도 20 내지 30℃)의 상태에서 진공역류주입법에 의해 주입되도록 하는 코발트기반 산화환원쌍을 포함한 전해질을 이용한 염료감응 태양전지 제조방법을 제공하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
상기 과제 해결 수단에 의해 본 발명은, 백금 촉매제와 전해질의 수분오염을 최소화 함으로써 더 우수한 광전특성을 갖는 효과가 있다.

公开(公告)号：KR101501001B1

公开(公告)日：2015-03-12

申请号：KR1020130141298

申请日：2013-11-20

Applicant: 한국전기연구원

Inventor： 서선희 ,  이건웅 ,  정은지 ,  김미형 ,  윤성환 ,  이동윤 ,  차승일 ,  한중탁

IPC: H01L31/04 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/18

CPC classification number: Y02E10/542 ,  H01L31/04 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/18

Abstract: 본 발명은 그래핀산화물을 이용한 촉매전극에 관한 것으로서, 그래핀산화물 분말을 용매에 분산하여 분산용액을 만드는 제1 단계; 상기 분산용액을 전도성기판 표면에 결합시키는 제2단계; 제2단계를 거친 그래핀산화물이 결합된 전도성기판을 제1건조시키는 제3단계; 제3단계를 마친 전도성기판의 표면에 결합된 그래핀산화물을 수계전해질을 이용하여 전기화학적 환원법으로 환원시키는 제4단계; 제4단계를 마친 전도성기판을 제2건조시키는 제5단계;로 이루어져, 150℃ 이하의 저온에서 그래핀산화물의 환원이 이루어지는 그래핀산화물 기반 고투과성 촉매전극의 저온 제조방법 및 이에 의해 제조된 촉매전극을 제공하는데 그 기술적 특징이 있다. 상기 발명은 독성물질을 사용하지 않으므로 친환경적일 뿐만 아니라 저온공정을 채택하여 유연한 플라스틱 기판에 적용가능한 효과가 있으며, 또한, 고투과성이 확보되므로 가시광에 대한 투과율이 보다 향상됨에 따라 기존의 백금과 유사한 고투과 고성능을 달성 할 수 있어 투명 촉매전극으로의 사용이 가능한 장점이 있으며, 재료비가 절감되어 보다 저렴하게 공급할 수 있어 경제적으로 유용한 다른 효과도 있다.

Abstract translation: 本发明涉及使用氧化石墨烯的催化剂电极。 本发明的技术特征在于提供一种基于氧化石墨烯的高透射性催化剂电极的制造方法，该方法包括通过将氧化石墨烯粉末分散在溶剂上而制造分散液的第一工序，将分散体 在第二步骤中处理的氧化石墨烯结合的导电性基材首先干燥的第三工序;第四工序：将经处理的导电性基材表面上的石墨烯氧化物还原， 在使用电解质电解质的电化学还原方法的第三步骤中，第二步骤是干燥在第四步骤中加工的导电基板和由其制造的催化剂电极，能够在150℃的低温下还原石墨烯氧化物 C以下。 本发明在不使用有毒物质的情况下是环境友好的，并且通过采用低温工艺应用于柔性塑料基材。 此外，通过通过确保高透射率，通过改善透射率对可见光的透射率，通过获得与现有铂相似的高透射率和高性能，将本发明用作透明催化剂电极。 本发明通过降低材料成本而以低成本提供催化剂电极来获得经济效果。

公开(公告)号：KR101514276B1

公开(公告)日：2015-04-23

申请号：KR1020130141290

申请日：2013-11-20

Applicant: 한국전기연구원

Inventor： 서선희 ,  윤성환 ,  이건웅 ,  김미형 ,  우종석 ,  이동윤 ,  정은지 ,  차승일 ,  한중탁

IPC: H01L31/04 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/18

CPC classification number: Y02E10/542 ,  H01L31/04 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/18

Abstract: 본발명은, 탄소나노튜브분말을제1용매에분산하여분산용액을만드는제1단계; 그래핀산화물분말을제2용매에분산하여분산용액을만드는제2단계; 제1단계와제2단계에서형성된각 분산용액을혼합하여혼합용액을만드는제3단계; 제3단계의혼합용액을비전도성기판표면에결합시키는제4단계; 제4단계를거친기판을제1건조시키는제5단계; 제5단계를마친전도성기판의표면에결합된그래핀산화물을수계전해질을이용하여전기화학적환원법으로환원시키는제6단계; 제6단계를마친기판을제2건조시키는제7단계;로이루어져, 비전도성기판위에탄소나노튜브와그래핀산화물이혼합되어이루어진나노카본기반의막이결합되어전도성을이루어촉매전극으로사용되는탄소나노튜브와그래핀산화물이혼합된나노카본기반의일체형전도성촉매전극의제조방법및 이에의해제조된촉매전극. 바람직하기로는태양전지의상대전극을제공하는것을기술적특징으로한다. 본발명은저온공정을채택하여유연한플라스틱기판에적용가능하고, 기판위에저가의나노카본전극한 층으로이루어지므로기존의백금과유사한고성능을달성할 수있어촉매전극으로의사용이가능한장점이있으며, 백금과전도성투명전극을사용하지않아재료비가절감되어보다저렴하게공급할수 있어경제적으로유용한다른효과도있다.

Abstract translation: 本发明涉及一种制造基于纳米碳的集成导电催化剂电极的方法，其中将碳纳米管和氧化石墨烯混合在一起，其制造的催化剂电极用作具有导电性的催化剂电极， 基于与碳纳米管和石墨烯氧化物混合的基于纳米碳的薄膜。 该方法包括：将碳纳米管粉末分散在第一溶剂中以制成分散溶液的第一步骤; 将石墨烯氧化物粉末分散在第二溶剂中以制备分散溶液的第二步骤; 将形成在第一和第二步骤中的各分散溶液混合以制备混合溶液的第三步骤; 将第三步骤的混合溶液耦合到非导电衬底的表面的第四步骤; 主要干燥经过第四步骤的基板的第五步骤; 通过电化学还原法，使用水性电解液来还原已经经历了第五步的导电性基板表面的石墨烯氧化物的第6工序; 以及第二步干燥经过第六步骤的基板的第七步骤。 优选地，提供太阳能电池的相对电极。 本发明的催化剂电极可以通过采用低温工艺应用于柔性塑料基板，并且通过形成在基板上的便宜的单个纳米碳电极层与现有的铂类似地实现高性能，从而用作催化剂电极，并且 由于不使用铂和导电透明电极，因此通过降低材料成本以低价供应。

公开(公告)号：KR1020140062536A

公开(公告)日：2014-05-26

申请号：KR1020120127380

申请日：2012-11-12

Applicant: 한국전기연구원

Inventor： 서선희 ,  김미형 ,  윤성환 ,  이동윤 ,  정은지 ,  차승일

IPC: H01L31/042 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/18

CPC classification number: H01G9/2022 ,  H01G9/2031 ,  H01G9/2059 ,  H01L51/0049 ,  Y02E10/542 ,  Y02E60/13 ,  Y02P70/521

Abstract: The present invention relates to a short and transparent carbon nano-tube catalyst electrode which is chemically combined to a conductive substrate and a manufacturing method thereof. The manufacturing method includes: a first step of mixing carbon nano-tube powder with an acidic solvent and applying a functional group on the surface of carbon nano-tubes; a second step of forming a carbon nano-tube liquid dispersion using the carbon nano-tube powder to which the functional group is applied and another solvent; a third step of treating the surface of the conductive substrate to form a reactor to the functional group separately from the first and the second step; a fourth step of adding a condensing agent to the carbon nano-tube liquid dispersion, making the carbon nano-tube liquid dispersion react to the conductive substrate from the third step, i.e. making the reactor formed on the surface of the conductive substrate and the functional group formed on the surface of the carbon nano-tubes react to each other, and chemically combining the vertically-arranged carbon nano-tubes on the surface of the conductive substrate; and a fifth step of applying post thermal treatment. The present invention is able to improve electrode reaction efficiency of a carbon nano-tube electrochemical electrode and accordingly can replace a platinum dye-sensitized solar cell.

Abstract translation: 本发明涉及一种化学结合导电性基板的短且透明的碳纳米管催化剂电极及其制造方法。 制造方法包括：将碳纳米管粉末与酸性溶剂混合并在碳纳米管表面上施加官能团的第一步骤; 使用施加了官能团的碳纳米管粉末和另一种溶剂形成碳纳米管分散液的第二步骤; 处理所述导电性基板的表面以与所述第一和第二工序分开形成所述官能团的反应器的第三工序; 向碳纳米管液体分散体中加入缩合剂的第四步骤，使得碳纳米管液体分散体从第三步骤对导电性基材反应，即使反应器形成在导电性基材的表面上，功能性 形成在碳纳米管表面上的基团彼此反应，并且在导电基材的表面上化学地组合垂直布置的碳纳米管; 以及施加后热处理的第五步骤。 本发明能够提高碳纳米管电化学电极的电极反应效率，因此可以代替铂染料敏化太阳能电池。

公开(公告)号：KR101454391B1

公开(公告)日：2014-10-27

申请号：KR1020120127380

申请日：2012-11-12

Applicant: 한국전기연구원

Inventor： 서선희 ,  김미형 ,  윤성환 ,  이동윤 ,  정은지 ,  차승일

IPC: H01L31/042 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/18

CPC classification number: H01G9/2022 ,  H01G9/2031 ,  H01G9/2059 ,  H01L51/0049 ,  Y02E10/542 ,  Y02E60/13 ,  Y02P70/521

Abstract: 본 발명은 전도성 기판에 화학적으로 결합된 짧은 탄소나노튜브 투명 촉매전극 및 그 제조방법에 관한 것으로, 탄소나노튜브 분말을 산성용매와 혼합하여 탄소나노튜브 표면에 작용기를 부여하는 제1 단계와; 상기 제1단계의 작용기가 부여된 탄소나노튜브 분말을 타 용매를 이용하여 탄소나노튜브 분산액을 형성시키는 제2단계와; 상기 1,2단계와는 별도로 이루어지되, 상기 작용기와 반응하는 반응기가 표면에 형성되도록 전도성기판을 표면처리하는 제3단계와; 상기 탄소나노튜브 분산액에 축합제를 넣고 상기 제3단계의 전도성기판과 반응시킴으로서 전도성기판의 표면에 형성된 반응기와 탄소나노튜브의 표면에 형성된 작용기와의 반응에 의하여 전도성 기판 표면에 수직정렬된 탄소나노튜브를 화학적으로 결합시키는 제4단계;그리고 후열처리하는 제5단계:로 이루어지는 전도성 기판에 화학적으로 결합된 짧은 탄소나노튜브 전극 제조방법을 제공하는데 그 기술적 특징이 있다.
상기 발명은 탄소나노튜브 전기화학 전극에 있어서 전극 반응 효율을 증가시킴으로써, 백금형 염료감응 태양전지를 대신하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

公开(公告)号：KR1020140062537A

公开(公告)日：2014-05-26

申请号：KR1020120127391

申请日：2012-11-12

Applicant: 한국전기연구원

Inventor： 서선희 ,  김미형 ,  윤성환 ,  이동윤 ,  정은지 ,  차승일

IPC: H01L31/042 ,  H01L31/18

CPC classification number: Y02E10/542 ,  Y02P70/521 ,  H01L31/18 ,  H01L31/042

Abstract: The present invention relates to a dye-sensitized solar cell. The dye-sensitized solar cell includes: a counter electrode which contains platinum as a catalyst; an optical electrode which contains porous semiconductor oxide; and electrolyte which is filled between the two electrodes. A method of manufacturing the dye-sensitized solar cell using electrolyte containing cobalt-base oxidation-reduction pairs includes: a first step of coating a conductive substrate with platinum to be used as a counter electrode; a second step of applying thermal-treatment to the coated platinum at a temperature between 300 and 500 degrees; a third step of drying the sample prepared in the first or second step in a vacuum state; a fourth step of assembling an optical electrode using the sample from the third step as a counter electrode for a dye-sensitized solar cell; and a fifth step of injecting electrolyte containing cobalt-base oxidation-reduction pairs under the relative humidity of 1 % after the fourth step. By the task resolving method described above, the present invention is able to minimize moisture contamination of the platinum catalyst and the electrolyte, thereby improving the photoelectric properties.

Abstract translation: 本发明涉及染料敏化太阳能电池。 染料敏化太阳能电池包括：包含铂作为催化剂的对电极; 含有多孔半导体氧化物的光电极; 和填充在两个电极之间的电解质。 使用含有钴基氧化还原对的电解质的染料敏化太阳能电池的制造方法包括：用铂作为对电极涂布导电性基板的第一工序; 在300和500度之间的温度下对涂覆的铂进行热处理的第二步骤; 在真空状态下干燥在第一或第二步骤中制备的样品的第三步骤; 使用第三步骤的样品组装光电极作为染料敏化太阳能电池的对电极的第四步骤; 以及在第四步骤之后在相对湿度1％下注入含有钴基氧化 - 还原对的电解质的第五步骤。 通过上述任务分解方法，本发明能够使铂催化剂和电解质的水分污染最小化，从而提高光电性能。