Processing

Please wait...

PATENTSCOPE will be unavailable a few hours for maintenance reason on Tuesday 27.07.2021 at 12:00 PM CEST
Settings

Settings

Goto Application

1. KR1020180079105 - DYE-SENSITIZED SOLAR CELL

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ KO ]
염료감응태양전지{DYE-SENSITIZED SOLAR CELLS}
기 술 분 야
 본 발명은 염료감응태양전지에 관한 것으로서, 특히 멤브레인을 형성하여 신뢰성 및 효율성을 향상시킬 수 있는 염료감응태양전지에 관한 것이다.
배경기술
 이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
 염료감응태양전지의 주요 구성요소는 기판, 전도성막, 반도체 산화물 및 염료를 포함하는 작동전극, 전해질 및 상대전극으로 구성되어 있다. 상기 염료는 TiO 2로 대표되는 반도체 산화물에 흡착되고 빛을 받아 여기된 전자가 TiO 2로 주입된다. 그 주입된 전자들은 TiO 2를 통과하여 전도성막 및 기판에 도달하여 외부 회로로 전달된다. 외부 회로에서 전기적 일을 하고 돌아온 전자는 상대전극을 통하여 산화/환원 전해액의 전자 전달 역할에 의하여 전자를 TiO 2에 주입하여 전자가 부족한 염료를 환원시킨다. 여기서, 염료로부터 주입된 전자가 외부 회로에 전달되기 전에, TiO 2층과 전도성막 및 기판을 통과하는 과정에서, 주입된 전자는 TiO 2의 표면에 비어있는 표면 에너지 준위에 머물게 될 수 있다. 이 경우, 전자는 산화/환원 전해액과 반응하여 회로를 따라 돌지 않고 비효율적으로 사라지게 되고, 전도성막의 표면에서도 빛에 의하여 발생한 전자가 산화/환원 전해질과의 반응에 의해 소비되어 에너지 변환 효율이 떨어진다.
 또한, 상기 염료와 반도체 산화물 간의 흡착은 염료의 결합기(anchoring group)와 산화물(예를 들어, TiO 2)의 화학적 결합에 의하여 대부분 형성되고 일부는 염료 자체의 응집(aggregation)에 의한 물리적 결합에 의하여 이루어진다.
 염료의 응집에 의한 물리적 결합은 특히 고온에서 전지 구동시 전해액으로 염료가 탈락되는 현상을 발생시킨다. 탈락된 염료는 대부분 전해액 내에 부유하게 되지만 일부 염료는 다시 반도체 산화물과 결합을 형성하거나 전도성막과 결합을 형성하게 되고, 특히 상대전극의 전도성막과 결합이 형성되는 경우, 전해액과 상대전극간의 산화환원반응에 영향을 끼쳐 충진계수(fill factor, FF)가 낮아지게 되고 효율이 크게 저하되는 문제가 있다.
 한편, 결합 능력이 우수한 염료의 경우 반도체 산화물과의 흡착이 잘 이루어져서 흡착 시간이 줄어들고 높은 흡착량을 나타내어 전류밀도를 향상시키지만, 염료와 전도성막과의 결합도 형성이 잘 되는 단점이 있다.
 이에 종래에는 염료를 통해 노출되는 상기 반도체 산화물의 표면과 상기 전도성막의 표면에 각각 절연층을 형성시켜 염료와 반도체 산화물 간의 흡착을 방지하는 기술은 개시된 바 있으나, 이는 염료의 표면을 둘러싸지 못하므로, 염료의 응집과 흡착을 방지하여 염료감응태양전지의 신뢰도와 효율을 향상시키기에는 불충분하였다.
발명의 상세한 설명
   해결하려는 과제
 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 멤브레인을 형성하여 염료감응태양전지의 신뢰성 및 효율성을 향상시킬 수 있는 염료감응태양전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
   과제의 해결 수단
 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
 전도성막, 상기 전도성막 상의 반도체 산화물, 및 상기 반도체 산화물 상의 염료를 포함하는 작동전극;
 상기 작동 전극과 대향하는 상대전극;
 상기 작동전극과 상기 상대전극 사이에 개재된 전해액; 및
 상기 염료 또는 상기 상대전극의 적어도 일부를 덮는 멤브레인을 포함하는 염료감응태양전지를 제공한다.
   발명의 효과
 본 발명은 멤브레인을 작동전극 표면에 형성하여 염료가 반도체 산화물층에서 탈락되는 것을 막아줌으로써 염료감응태양전지의 신뢰성 및 효율성을 확보할 수 있다.
 또한 본 발명은 상기 멤브레인을 상대전극 표면에 형성하여 전해질 요소(I -, I 3 - 등)는 통과시키는 반면 염료는 흡착되지 않도록 하여 염료의 과흡착에 의한 충진률(FF)낮아지는 것을 방지함으로써 염료감응태양전지의 신뢰성 및 효율성을 확보할 수 있다.
 또한 상기 멤브레인 막은 전극의 표면에 투명막을 형성함으로써 염료감응태양전지의 투명성에 기인한 시인성을 극대화시킬 수 있다.
도면의 간단한 설명
 도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 염료감응태양전지 전극을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 염료감응태양전지 전극을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 3실시예에 따른 염료감응태양전지 전극을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 트리알콕시실란 화합물이 가수분해 축합반응을 거쳐 작동전극의 표면에 결합된 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 작동전극에 멤브레인 막이 적용된 경우의 전지 활성을 비교한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 상대전극에 멤브레인 막이 적용된 경우의 전지 활성을 비교한 그래프이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
 아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
 도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응태양전지를 나타낸 도면이다.
 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 염료감응태양전지는 작동전극(110), 상대전극(120), 전해액(130) 및 멤브레인(140)을 포함한다. 자세하게, 작동전극(110)은 기판(111) 상에 전도성막(112) 및 염료(114)가 흡착된 반도체 산화물(113)을 포함하여 구성되며, 상대전극(120)은 기판(121)상에 전도성막(122) 및 촉매층(123)을 포함하여 구성된다.
 본 발명에 따른 멤브레인(140)은 작동전극(110), 상대전극(120) 또는 작동전극(110) 및 상대전극(120)의 표면을 모두 감싸도록 형성된다. 자세하게, 멤브레인(140)은 염료감응태양전지 전극의 작동전극(110) 표면 만을 감싸도록 형성되거나, 염료감응태양전지 전극의 상대전극(120) 표면 만을 감싸도록 형성되거나, 또는, 염료감응태양전지 전극의 작동전극(110) 및 상대전극(120) 모두의 표면에 형성되어 염료감응태양전지 전극 전부를 감싸는 것도 가능하다.
 기판(111, 121)은 작동전극(110) 또는 상대전극(120)을 구성하기 위한 기초에 해당하는 구성 요소로써, 전자를 전달하는 역할을 한다.
 기판(111, 121)은 공지의 기판이 사용될 수 있으며, 구체적으로 유리 기판, 소다라임 글라스 등을 사용할 수 있다.
 전도성막(112, 122)은 작동전극(110) 또는 상대전극(120)의 기판(111, 121) 상에 형성되며, 역시 전자를 전달하는 통로 역할을 한다. 자세하게, 작동전극(110)에서 전도성막(112)은 반도체 산화물(113)에서 기판(111) 쪽으로 전자를 전달하며, 상대전극(120)에서 전도성막(122)은 기판(121)에서 촉매층(123)으로 전자를 전달하는 역할을 한다.
 반도체 산화물(113)은 작동전극(110)의 전도성막(112) 상에 형성되며, 다공질 금속으로 구성되고 염료를 흡착시켜 빛에 의해 염료에서 발생된 전자를 전도성막으로 전달하는 역할을 한다.
 반도체 산화물(113)은 이산화티탄(TiO 2), 이산화주석(SnO 2), 산화아연(ZnO)등의 공지된 물질, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택하여 사용할 수 있다.
 염료(114)는 반도체 산화물(113)과 결합하여 빛을 흡수하여 전자를 생성하는 역할을 한다. 염료(114)는 특별히 구성 물질에 제한을 받지 않고 공지의 염료를 사용할 수 있으며, 구체적으로는 유기염료 또는 루테늄계 염료일 수 있다.
 촉매층(123)은 상대전극(120)의 전도성막(122) 상에 형성되며, 전해질에 전자를 주는 전자 주개 역할을 한다. 촉매층(123)은 백금(Pt), 탄소계 물질 등을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 백금(Pt)을 사용할 수 있다.
 전해액(130)은 작동전극(110) 및 상대전극(120) 사이의 공극에 존재하며 염료에서 발생된 전자가 작동전극을 통해 외부도선으로 흐른뒤 상대전극을 통하여 작동전극의 염료를 다시 환원시켜주는 역할을 한다. 전해액은 공지의 염료감응태양전지에 사용되는 전해질을 사용할 수 있으며, 구체적으로 이미다졸계 화합물 및 요오드를 사용할 수 있다. 자세하게, 전해액(130)은 0.70 M의 1-메틸-3-프로필-이미다졸륨 아이오다이드 (1-methyl-3-propyl-immidazolium iodide)와, 0.10 M의 LiI와, 40 mM의 I 2 (iodine)와, 0.5 M의 4-tert-부틸피리딘 (4-tert-butylpyridine)을 3-메톡시프로피오니트릴 (3-methoxypropionitrile)에 용해시킨 I 3 -/I -의 용액으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응태양전지는 염료(113) 또는 상대전극(120)의 적어도 일부를 덮는 멤브레인(140)을 포함하여 구성된다. 자세하게, 멤브레인(140)은 상대전극(120)을 덮거나, 또는, 작동전극(110)의 염료(114)를 덮는 것으로 형성될 수 있으며, 멤브레인(140)은 염료(114)와 반도체 산화물(113)까지 덮을 수 있도록 형성될 수 있고, 염료(114), 반도체 산화물(113) 및 전도성막(112)까지 덮을 수 있도록 형성될 수 있다. 또한, 멤브레인(140)은 작동전극(110)의 염료(114), 반도체 산화물(113), 전도성막(112)을 모두 덮으면서 추가 멤브레인(141)을 형성하여 상대전극(120)까지 덮도록 형성될 수 있다.
 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인(140)은 하기 화학식 1의 축합물 또는 화학식 2의 축합물 및 화학식 1 및 화학식 2의 축합물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
 [화학식 1]
 A(OR) 3
 [화학식 2]
 (OR) 3A - X - B(OR) 3
 상기 A 및 B는 각각 독립적으로 SiR, GeR, P, PR 2 또는 Al이고, R은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 직쇄 또는 분지쇄의 C 1-30 알킬기; 또는 C 3-30 시클로알킬기이며, X는 0 또는 알콕시; 아민; 에스터; 아미드; 카보닐; 에테르; 티오에테르; 페닐; 싸이클로 헥실 중 하나이다.
 멤브레인(140)은 실란화합물 또는 인화합물을 포함할 수 있으며, 자세하게, Isooctyltrimethoxysilane, Acrylate and Methacrylate Functional Silanes, Aldehyde Functional Silanes, Amino Functional Silanes, Cyclic Azasilanes, Water-borne Aminoalkyl Silsesquioxane Oligomers, Anhydride Functional Silanes, Azide Functional Silanes, Carboxylate, Phosphonate and Sulfonate Functional Silanes, Epoxy Functional Silanes, Ester Functional Silanes, Halogen Functional Silanes, Hydroxyl Functional Silanes, Isocyanate and Masked Isocyanate Functional Silanes, Phosphine and Phosphate Functional Silanes, Sulfur Functional Silanes, Vinyl and Olefin Functional Silanes, Multi-Functional and Polymeric Silanes, UV Active and Fluorescent Silanes, Chiral Silanes, Biomolecular Probes, Trihydrosilanes, Dipodal Silyl Hydrides, Dipodal Silanes - Non-Functional, Organosilane-Modified Silica Nanoparticles 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있다.
 멤브레인(140)은 더욱 자세하게 아래의 화합물로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
 
 
 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인(140)은 반투과막으로 염료는 통과시키지 않으면서, 전해질 요소(I -, I 3 - 등)는 통과시키는 기능성을 갖는다. 이에 따라, 멤브레인(140)은 작동전극의 표면에 형성되어 작동전극(110)의 반도체 산화물(113)에 결합된 염료(114)가 탈락하여 충진률이 감소하는 것을 방지할 수 있으며, 상대전극의 표면에 형성되어 작동전극(110)에서 분리되어 전해액(130) 상에서 돌아다니는 염료(114)가 상대전극에 결합하여 충진률이 감소하는 것을 방지할 수 있다.
 멤브레인(140)은 적어도 1 개의 분자층으로 이루어질 수 있으며, 멤브레인(140)의 두께는 상기 분자층을 구성하는 물질의 분자 크기에 따라 조절할 수 있다.
 멤브레인(140)은 0.1 Å 내지 1,000 Å 의 두께로 형성되며, 구체적으로, 0.1 Å 내지 500 Å 의 두께로 형성된다. 멤브레인(140)이 상기 범위의 두께로 형성되는 경우, 염료탈락방지효과와 투명도가 뛰어난 것으로 확인되었다.
 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응태양전지는 작동전극; 상대전극; 전해액; 및 작동전극, 상대전극 또는 작동전극 및 상대전극의 표면을 모두 감싸는 멤브레인을 포함한다.
 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인(140)을 포함하는 염료감응태양전지(100)는 빛에 의하여 생성된 전자가 외부 회로까지 전달되는 과정에서 발생 가능한 전자 손실 경로가 차단됨으로써 에너지 변환 효율이 현저히 향상될 수 있고, 염료(114)의 과흡착에 의한 탈락을 방지할 수 있으며, 아울러 탈락된 염료(114)가 상대전극(120)에 재흡착하는 것을 방지함으로써 염료감응태양전지의 신뢰도 및 효율을 현저하게 향상시킬 수 있다.
 이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
 [실시예 1] 염료감응태양전지의 제조
 통상적인 염료감응태양전지 제조공정에 근거하되 작동전극의 표면, 즉, 전도성 기판의 표면, 작동전극 위에 형성된 반도체 산화물층(TiO 2)의 표면 및 상기 반도체 산화물층의 표면에 흡착된 염료의 표면에 이소옥틸트라이메톡시실란(Isooctyltrimethoxysilane)을 포함하는 용액으로 딥핑공정을 이용하여 도 2와 같이 멤브레인이 형성된 작동전극을 포함하는 염료감응태양전지를 제조하였다.
 이때, 상기 작동전극은 염료까지 흡착시킨 후, 이소옥틸트라이메톡시실란용액을 처리하였다.
 조건은 하기와 같았다.
 FTO glass 위에 DTY5 광전극 페이스트(8 ㎛, 동진쎄미켐, 한국)를 닥터 블레이드 방법을 이용하여 코팅하였다. 광전극 위의 페이스트는 450 에서 30분간 소성하여 8 ㎛ 두께의 TiO 2 박막층을 형성하였다.
 소성된 박막층을 상온에서 20 시간 동안 에탄올 용매에 0.5 mM 농도의 Z907 염료를 용해시킨 염료용액에 담지시켰다. 염료가 코팅된 TiO 2 박막은 에탄올로 헹구고, 이소옥틸트라이메톡시실란 용액에 30분간 담지켰다. 실란 막이 형성된 TiO 2 박막은 에탄올로 다시 한번 더 헹구고, 이후 통상의 태양전지 제조방법에 따라 태양전지를 제조하였다.
 이 때 태양전지에 사용된 레독스 전해질 용액은 발레로니트릴 (valeronitrile)과 아세토니트릴이 15:85의 부피비로 혼합한 용매에 1.0 M 1,3-다이메틸 이미다졸리움 요오드, 30 mM 아이오딘 (iodine), 50 mM LiI, 0.1 M 구아니디니움 티오시아테이트 (guanidinium thiocynate) 및 0.5 M t-부틸피리딘을 용해시킨 것을 사용하였다.
 [실시예 2] 염료감응태양전지의 제조
 통상적인 염료감응태양전지 제조공정에 근거하되 상대전극의 표면에 이소옥틸트라이메톡시실란(Isooctyltrimethoxysilane)을 포함하는 용액으로 딥핑공정을 이용하여 같이 멤브레인 막이 형성된 상대전극을 포함하는 염료감응태양전지를 제조하였다.
 이때, 상기 상대전극은 백금까지 형성시킨 후, 이소옥틸트라이메톡시실란을 처리하였다.
 조건은 하기와 같았다.
 FTO glass 위에 DTY5 광전극 페이스트(8 ㎛, 동진쎄미켐, 한국) 를 닥터 블레이드 방법을 이용하여 코팅하였다. 광전극 위의 페이스트는 450℃ 에서 30분간 소성하여 8 ㎛ 두께의 TiO 2 박막층을 형성하였다.
 소성된 박막층을 상온에서 20 시간 동안 아세토니트릴과 t-부틸알콜이 1:1의 부피비로 혼합된 용매에 0.2 mM 농도의 D35 를 용해시킨 염료용액에 담지시켰다. 염료가 코팅된 TiO 2 박막은 에탄올로 헹구어 작동전극을 준비하였다.
 상대전극은 FTO glass 위에 7mM HPtCl 6 용액을 드랍핑한 후 450℃에서 20분간 소성하여 촉매층을 형성하였다. 촉매층은 이소옥틸트라이메톡시실란 용액에 30분간 담지시킨 후 에탄올로 헹구고, 이후 통상의 태양전지 제조방법에 따라 태양전지를 제조하였다.
 [비교예 1] 염료감응태양전지의 제조
 작동전극 및 상대전극 어디에도 멤브레인을 형성하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 염료감응태양전지를 제조하였다.
 [비교예 2] 염료감응태양전지의 제조
 작동전극 및 상대전극 어디에도 멤브레인을 형성하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 염료감응태양전지를 제조하였다.
 
 [실험 1] 염료감응태양전지의 특성 비교
 염료감응태양전지의 성능을 평가하기 위하여, 상기 실시예 1과 비교예 1에서 각각 제조된 염료감응태양전지 의 특성(개방 전압(Voc), 전류밀도(Jsc), 충진계수(fillfactor, FF) 및 광전환 효율(η))을 측정하여 하기 표 1 및 도 5에 나타내었다.
 
표 1
  Voc (V) Jsc (mA/cm2) FF (%) η (%)
실시예 1 0.760 10.37 73.52 5.79
비교예 1 0.729 10.05 76.40 5.59
 상기 표 1에 나타난 바와 같이, 반도체 산화물층의 표면 및 염료의 표면을 포함한 모든 작동전극의 표면에 멤브레인이 형성된 경우, 전자의 재결합을 방지하여 개방전압이 증가하였을 뿐 아니라, 염료의 탈락도 방지하여 전류밀도가 향상되어 전체적으로 전지의 효율이 증가하였음을 확인하였다.
 [실험 2] 염료감응태양전지의 특성 비교
 염료감응태양전지의 신뢰성을 평가하기 위하여, 상기 실시예 2와 비교예 1에서 각각 제조된 염료감응태양전지의 특성(개방 전압(Voc), 전류밀도(Jsc), 충진계수(fillfactor, FF) 및 광전환 효율(η))을 측정하여 하기 표 2 및 도 6에 나타내었다.
 
표 2
  Voc (V) Jsc (mA/cm2) FF (%) η (%)
실시예 2 0.663 8.87 66.75 3.92
비교예 2 0.638 8.89 49.30 2.80
 상기 표 2에 나타난 바와 같이, 상대전극의 표면에 멤브레인이 형성된 경우, 작동전극에서 탈락된 염료가 상대전극에 재흡착되는 것을 방지함으로써 개방전압이 증가하고 충진계수가 크게 향상되어 전체적으로 전지의 신뢰도 및 효율이 증가하였음을 확인하였다.
 [실험 3] 염료감응태양전지의 신뢰성 비교
 60℃에서 보관하였을 때 FF 변화추이를 비교하여 표 3(멤브레인 없는 것) 및 표 4(멤브레인 있는 것)에 나타내었다.
 
표 3
Time (h) Voc(V) Isc (mA) Jsc (mA/cm2) FF(%) Eff.(%)
0 8.6154 501.0793 10.6431 49.7377 2.50107
15 8.6879 478.3682 10.1608 48.9334 2.368888
48 8.6603 488.619 10.3785 42.3034 2.08516
96 8.6257 475.0865 10.091 36.701 1.751874
168 8.6417 443.0722 9.411 31.342 1.397842
 
표 4
Time (h) Voc(V) Isc (mA) Jsc (mA/cm2) FF(%) Eff.(%)
0 8.7035 491.7924 10.4459 49.9176 2.4888
15 8.7367 468.7227 9.9559 49.6609 2.3689
48 8.7806 491.1402 10.432 49.1221 2.4676
96 8.7349 483.3442 10.2664 49.0793 2.4137
168 8.6903 486.6368 10.3364 49.5094 2.4389
264 8.6169 496.9152 10.5547 48.8938 2.4387
528 8.5027 502.2829 10.6687 48.6653 2.421
768 8.435 493.9712 10.4922 48.6412 2.3608
1032 8.4154 501.0793 10.6431 48.185 2.3668
 통상적인 염료감응태양전지 제조공정에 근거하되 상대전극의 표면에 이소옥틸트라이메톡시실란(Isooctyltrimethoxysilane)을 포함하는 용액으로 딥핑공정을 이용하여 같이 멤브레인 막이 형성된 상대전극을 포함하는 염료감응태양전지를 제조하였다. 이때, 상기 상대전극은 백금까지 형성시킨 후, 이소옥틸트라이메톡시실란을 처리하였다.
 조건은 하기와 같다.
 FTO glass 위에 DTY5 광전극 페이스트(8 ㎛, 동진쎄미켐, 한국) 를 스크린프린팅 방법을 이용하여 코팅하였다. 광전극 위의 페이스트는 450℃ 에서 30분간 소성하여 4 ㎛ 두께의 TiO 2 박막층을 형성하였다.
 소성된 박막층을 상온에서 20 시간 동안 아세토니트릴과 t-부틸알콜이 1:1의 부피비로 혼합된 용매에 0.2 mM 농도의 D35 를 용해시킨 염료용액에 담지시켰다. 염료가 코팅된 TiO 2 박막은 에탄올로 헹구어 작동전극을 준비하였다.
 상대전극은 FTO glass 위에 7mM HPtCl 6 용액을 드랍핑한 후 450℃ 에서 20분간 소성하여 촉매층을 형성하였다. 촉매층은 이소옥틸트라이메톡시실란 용액에 30분간 담지시킨 후 에탄올로 헹구고, 이후 통상의 태양전지 제조방법에 따라 태양전지를 제조하였다.
 본 발명에 따라 멤브레인 처리된 상대전극을 포함하는 염료감응태양전지 모듈은 멤브레인 처리되지 않은 염료감응태양전지 모듈에 비하여 FF 효율면에서 특히 우수한 효과를 나타내었으며, 약 1,000시간이 경과한 뒤에도 5% 이내의 안정적인 효율을 유지하였다.
부호의 설명
 100, 200, 300: 염료감응태양전지
110: 작동전극
111, 121: 기판
112, 122: 전도성막
113: 반도체 산화물
114: 염료
120: 상대전극
123: 촉매층
130: 전해액
140: 멤브레인
141: 추가 멤브레인