(57)【要約】      （修正有）【課題】電荷の移動及び電荷収集特性を向上させ、正孔と電子との再結合を減少させ、これによって光電変換効率を向上させた有機ナノワイヤーを含む太陽電池を提供する。【解決手段】互いに離隔されるように配置される第１電極及び第２電極１１１、１１９と、前記第１電極１１１と第２電極１１９との間でｐｎ接合を形成する層であって、有機物を含むｐ型物質及び有機ナノワイヤーを含むｎ型物質１１６からなる光電変換層１１５と、を備える。前記第１及び第２電極は、それぞれ透明電極及び金属電極である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離隔されるように配置される第１及び第２電極と、
前記第１電極と第２電極との間でｐｎ接合を形成する層であって、有機物を含むｐ型物質及び有機ナノワイヤーを含むｎ型物質からなる光電変換層と、を備えることを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
前記ｎ型物質は、ぺリレンテトラカルボン酸ジイミド（ＰＴＣＤＩ）またはその誘導体を含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記ｐ型物質は、ポリチオフェン（Ｐ３ＨＴ）またはポリ（フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記第１及び第２電極は、それぞれ透明電極及び金属電極であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記第１及び第２電極は、それぞれｐ型電極及びｎ型電極であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記第１電極と前記光電変換層との間には、正孔輸送層が形成され、前記第２電極と前記光電変換層との間には、電子輸送層が形成されることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記第１及び第２電極は、それぞれｎ型電極及びｐ型電極であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記第１電極と前記光電変換層との間には、正孔阻止層が形成され、前記第２電極と前記光電変換層との間には、正孔輸送層が形成されることを特徴とする請求項７に記載の太陽電池。
【請求項９】
前記光電変換層は、前記ｐ型物質とｎ型物質とが混合された状態で、自己組立により前記有機ナノワイヤーが形成されることによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項１０】
互いに離隔されるように配置される第１及び第２電極と、
前記第１電極と第２電極との間に形成された、有機物からなるｐ型物質層と、
前記第１電極と第２電極との間で前記ｐ型物質層とｐｎ接合を形成する層であって、整列された有機ナノワイヤーを含むｎ型物質層と、を備えることを特徴とする太陽電池。
【請求項１１】
前記ｎ型物質層は、ぺリレンテトラカルボン酸ジイミド（ＰＴＣＤＩ）またはその誘導体を含むことを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項１２】
前記ｐ型物質層は、ポリチオフェン（Ｐ３ＨＴ）またはポリ（フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）を含むことを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項１３】
前記第１及び第２電極は、前記有機ナノワイヤーの下部及び上部で、前記有機ナノワイヤーの整列方向と並んで設けられることを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項１４】
前記第１及び第２電極は、前記有機ナノワイヤーの両端部で、前記有機ナノワイヤーの整列方向と垂直に設けられることを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項１５】
前記ｎ型物質層は、前記ｐ型物質層上に形成されることを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項１６】
前記ｐ型物質層は、前記ｎ型物質層を覆うように形成されることを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項１７】
前記ｎ型物質層は、前記ｐ型物質層内に埋め込まれるように形成されることを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項１８】
前記第１及び第２電極は、それぞれ透明電極及び金属電極であることを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項１９】
前記第１及び第２電極は、それぞれｐ型電極及びｎ型電極であることを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項２０】
前記第１電極と前記ｐ型物質層との間には、正孔輸送層が形成され、前記第２電極と前記ｎ型物質層との間には、電子輸送層が形成されることを特徴とする請求項１９に記載の太陽電池。
【請求項２１】
前記第１及び第２電極は、それぞれｎ型電極及びｐ型電極であることを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項２２】
前記第１電極と前記ｎ型物質層との間には、正孔阻止層が形成され、前記第２電極と前記ｐ型物質層との間には、正孔輸送層が形成されることを特徴とする請求項２１に記載の太陽電池。
【請求項２３】
互いに離隔されるように配置される第１及び第２電極と、
前記第１電極と第２電極との間でｐｎ接合を形成する層であって、そのそれぞれが整列された有機ナノワイヤーを含むｎ型物質、及び前記整列された有機ナノワイヤーを取り囲むように形成されるｐ型物質からなる複数の光電変換層と、を備えることを特徴とする太陽電池。
【請求項２４】
前記第１及び第２電極は、前記有機ナノワイヤーの両端部で、前記有機ナノワイヤーの整列方向と垂直に設けられることを特徴とする請求項２３に記載の太陽電池。
【請求項２５】
前記第１電極と前記光電変換層との間には、正孔輸送層が形成され、前記第２電極と前記光電変換層との間には、電子輸送層が形成されることを特徴とする請求項２３に記載の太陽電池。
【請求項２６】
前記第１電極と前記光電変換層との間には、正孔阻止層が形成され、前記第２電極と前記光電変換層との間には、正孔輸送層が形成されることを特徴とする請求項２３に記載の太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池に係り、特に有機ナノワイヤーを含む太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン（Ｓｉ）太陽電池は、高い材料費、高価な装備及び工程コストのため太陽電池の単価を低くするには限界があり、また、大面積化及び基板の選択性に制約が伴う。そして、有機太陽電池は、一般的にフッ素のような無機物からなるｎ型物質と、有機物からなるｐ型物質とをブレンディングすることによって製作される。しかし、かかる有機太陽電池は、無機物と有機物とのブレンディング構造によって効率が低く、その製造のためには、付加的なアニーリング工程が必要になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、有機ナノワイヤーを含む太陽電池を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一側面において、互いに離隔されるように配置される第１及び第２電極と、前記第１電極と第２電極との間でｐｎ接合を形成する層であって、有機物を含むｐ型物質、及び有機ナノワイヤーを含むｎ型物質からなる光電変換層と、を備える太陽電池が提供される。
【０００５】
前記ｎ型物質は、ぺリレンテトラカルボン酸ジイミド（ＰＴＣＤＩ）またはその誘導体を含む。そして、前記ｐ型物質は、ポリチオフェン（Ｐ３ＨＴ）またはポリ（フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）を含む。
【０００６】
前記第１及び第２電極は、それぞれ透明電極及び金属電極でありうる。
【０００７】
前記第１及び第２電極は、それぞれｐ型電極及びｎ型電極でありうる。この場合、前記第１電極と前記光電変換層との間には、正孔輸送層が形成され、前記第２電極と前記光電変換層との間には、電子輸送層がさらに形成される。
【０００８】
前記第１及び第２電極は、それぞれｎ型電極及びｐ型電極でありうる。この場合、前記第１電極と前記光電変換層との間には、正孔阻止層が形成され、前記第２電極と前記光電変換層との間には、正孔輸送層がさらに形成される。
【０００９】
本発明の他の側面において、互いに離隔されるように配置される第１及び第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に形成された、有機物からなるｐ型物質層と、前記第１電極と第２電極との間で前記ｐ型物質層とｐｎ接合を形成する層であって、整列された有機ナノワイヤーを含むｎ型物質層と、を備える太陽電池が提供される。
【００１０】
前記第１及び第２電極は、前記有機ナノワイヤーの下部及び上部で、前記有機ナノワイヤーの整列方向と並んで設けられる。また、前記第１及び第２電極は、前記有機ナノワイヤーの両端部で、前記有機ナノワイヤーの整列方向と垂直に設けられることもある。
【００１１】
本発明の他の側面において、互いに離隔されるように配置される第１及び第２電極と、前記第１電極と第２電極との間でｐｎ接合を形成する層であって、そのそれぞれが整列された有機ナノワイヤーを含むｎ型物質、及び前記整列された有機ナノワイヤーを取り囲むように形成されるｐ型物質からなる複数の光電変換層と、を備える太陽電池が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、太陽電池の光電変換層を有機物からなるｐ型物質と、結晶性に優れた有機ナノワイヤーを含むｎ型物質とを使用して形成することによって、電荷の移動及び電荷収集特性を向上させ、正孔と電子との再結合を減少させ、これによって太陽電池の効率を向上させる。そして、有機物を利用して太陽電池を製造することによって、製造コストを低くすることができ、大面積の太陽電池やフレキシブルな太陽電池の具現も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態による太陽電池の斜視図である。
【図２】図１のII−II′線の断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態による太陽電池の断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態による太陽電池の斜視図である。
【図５】図４のV−V′線の断面図である。
【図６】図５に示した太陽電池の変形例を示す断面図である。
【図７】図５に示した太陽電池の他の変形例を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態による太陽電池の断面図である。
【図９】図８に示した太陽電池の変形例を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態による太陽電池の斜視図である。
【図１１】図１０のXI−XI′線の断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態による太陽電池の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付された図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図面において、同じ参照符号は同じ構成要素を指し、各構成要素のサイズや厚さは、説明の明瞭性のために誇張されうる。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態による太陽電池の斜視図である。そして、図２は、図１のII−II′線の断面図である。
【００１６】
図１及び図２を参照すれば、本発明の実施形態による太陽電池は、互いに離隔されるように配置される第１及び第２電極１１１，１１９と、前記第１電極１１１と第２電極１１９との間にｐｎ接合を形成する光電変換層１１５とを備える。前記第１電極１１１は、ｐ型電極であって、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）のような透明な導電性物質で形成される。しかし、これに限定されるものではない。前記第１電極１１１は、基板１１０上に形成される。ここで、前記基板１１０は、透明基板であって、例えば、ガラスまたはプラスチックなどで形成される。しかし、これに限定されず、多様な物質で形成される。
【００１７】
第１電極１１１上には、正孔輸送層（Ｈｏｌｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  Ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）１１３がさらに形成される。前記ＨＴＬ  １１３により、前記光電変換層１１５から発生した正孔がｐ型電極である第１電極１１１に円滑に移動できる。かかるＨＴＬ  １１３は、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）で形成される。しかし、これに限定されない。
【００１８】
ＨＴＬ  １１３上には、外部の光を吸収することによって正孔及び電子を発生させる光電変換層１１５が形成されている。本実施形態において、前記光電変換層１１５は、有機物を含むｐ型物質１１４及び有機ナノワイヤーを含むｎ型物質１１６で形成される。ここで、前記有機ナノワイヤーは、ナノワイヤー状を有する有機物を意味する。前記ｐ型物質１１４は、例えば、ポリチオフェン（Ｐ３ＨＴ）またはポリ（フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）などで形成され、その他にも多様な物質で形成される。そして、前記ｎ型物質１１６は、例えば、ぺリレンテトラカルボン酸ジイミド（ＰＴＣＤＩ）またはその誘導体からなるナノワイヤーを含む。しかし、これに限定されるものではない。前記光電変換層１１５は、例えば、ｐ型物質１１４であるＰ３ＨＴ内にｎ型物質１１６であるＮ，Ｎ−ビス（２−フェニルエチル）−ぺリレン−３，４：９，１０−テトラカルボン酸ジイミド（ＢＰＥ−ＰＴＣＤＩ）ナノワイヤーが分散された複合体からなる。ここで、前記ＢＰＥ−ＰＴＣＤＩナノワイヤーは、前記Ｐ３ＨＴ内にランダムに分散される。
【００１９】
前記ＢＰＥ−ＰＴＣＤＩナノワイヤーとＰ３ＨＴとの複合体からなる光電変換層１１５は、次のような工程で形成される。まず、ＢＰＥ−ＰＴＣＤＩをＰ３ＨＴと共にｏ−ジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）溶液に混合する。次いで、前記混合溶液を、例えば、約１６０℃に加熱した後で徐々に冷却させれば、自己組立によりＢＰＥ−ＰＴＣＤＩナノワイヤーが形成される。前記ＢＰＥ−ＰＴＣＤＩナノワイヤーは、その直径が約数十ｎｍ、その長さが約数十μmに調節される。次いで、前記ＢＰＥ−ＰＴＣＤＩナノワイヤーとＰ３ＨＴとを含む混合溶液をＨＴＬ １１３上にコーティングすれば、ＢＰＥ−ＰＴＣＤＩとＰ３ＨＴとの複合体からなる光電変換層１１５が形成される。ここで、前記混合溶液のコーティングは、スピンコーティング、スピンキャスティングまたはドクターブレーディング方法により行われる。
【００２０】
前記光電変換層１１５上には、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  Ｌａｙｅｒ：ＥＴＬ）１１７がさらに形成される。前記ＥＴＬ  １１７により、前記光電変換層１１５から発生した電子がｎ型電極である第２電極１１９に円滑に移動できる。かかるＥＴＬ  １１７は、例えば、ＬｉＦで形成され、その他にも多様な物質で形成される。前記ＥＴＬ  １１７上には、第２電極１１９が形成されている。前記第２電極１１９は、ｎ型電極であって、例えば、Ａｌのような金属で形成される。しかし、これに限定されるものではない。
【００２１】
以上のように、本実施形態では、光電変換層１１５が有機物からなるｐ型物質１１４と、結晶性に優れた有機ナノワイヤーからなるｎ型物質１１６との複合体で形成される。これによって、電荷の移動及び電荷収集特性が向上し、正孔と電子との再結合が減少することによって、太陽電池の効率が向上する。そして、有機物を利用して太陽電池を製造することによって、製造コストを低減でき、大面積の太陽電池やフレキシブルな太陽電池の具現も可能である。
【００２２】
図３は、本発明の他の実施形態による太陽電池の断面図である。以下では、前述した実施形態と異なる点を中心に説明する。図３を参照すれば、基板２１０上に第１電極２１１が形成されている。ここで、前記第１電極２１１は、ｎ型電極であって、例えば、ＦＴＯ（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ  ｄｏｐｅｄ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）のような透明な導電性物質で形成される。しかし、これに限定されるものではない。前記第１電極２１１上には、正孔阻止層（Ｈｏｌｅ  Ｂｌｏｃｋｉｎｇ  Ｌａｙｅｒ：ＨＢＬ）２１３が形成される。ここで、前記ＨＢＬ  ２１３は、後述する光電変換層２１５から発生した正孔がｎ型電極である第１電極２１１に移動することを阻止する役割を行う。かかるＨＢＬ  ２１３は、例えば、ＴｉＯ２で形成され、その他にも多様な物質で形成される。
【００２３】
前記ＨＢＬ  ２１３上には、光電変換層２１５が形成されている。前述したように、前記光電変換層２１５は、有機物を含むｐ型物質２１４と、有機ナノワイヤーを含むｎ型物質２１６とからなる。前記ｐ型物質２１４は、例えば、Ｐ３ＨＴまたはＰＰＶを含む。そして、前記ｎ型物質２１６は、例えば、ＰＴＣＤＩまたはその誘導体からなるナノワイヤーを含む。しかし、これに限定されない。
【００２４】
前記光電変換層２１５上には、ＨＴＬ  ２１７がさらに形成される。かかるＨＴＬ２１７は、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳで形成され、その他にも多様な物質で形成される。前記ＨＴＬ  ２１７上には、第２電極２１９が形成されている。かかる第２電極２１９は、ｐ型電極であって、例えば、Ａｕのような金属で形成される。しかし、これに限定されるものではない。
【００２５】
図４は、本発明の他の実施形態による太陽電池の斜視図である。そして、図５は、図４のV−V′線の断面図である。
【００２６】
図４及び図５を参照すれば、本発明の他の実施形態による太陽電池は、互いに離隔されるように配置される第１及び第２電極３１１，３１９、前記第１電極３１１と第２電極３１９との間に形成されるｐ型物質層３１４及びｎ型物質層３１６を備える。前記第１電極３１１は、ｐ型電極であって、例えば、ＩＴＯのような透明な導電性物質で形成される。しかし、これに限定されるものではない。前記第１電極３１１は、基板３１０上に形成される。ここで、前記基板は、透明基板であって、例えば、ガラスまたはプラスチックなどで形成される。しかし、これらに限定されず、多様な物質で形成される。
【００２７】
前記第１電極３１１上には、ＨＴＬ  ３１３が形成される。かかるＨＴＬ  ３１３は、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳで形成され、その他にも多様な物質で形成される。前記正孔輸送層３１３上には、有機物からなるｐ型物質層３１４が形成されている。かかるｐ型物質層３１４は、例えば、Ｐ３ＨＴまたはＰＰＶなどで形成され、その他にも多様な物質で形成される。
【００２８】
前記ｐ型物質層３１４上には、ｎ型物質層３１６が形成されている。前記ｎ型物質層３１６は、前記ｐ型物質層３１４とｐｎ接合を形成する。本実施形態において、ｎ型物質層３１６は、整列された有機ナノワイヤーからなる。ここで、前記有機ナノワイヤーは、前記第１及び第２電極３１１，３１９と平行な方向に整列される。一方、図５には、前記有機ナノワイヤーが互いに接触するように形成された場合が示されているが、これに限定されず、前記有機ナノワイヤーが互いに一定の間隔に離隔されるように形成されてもよい。前記ｎ型物質層は、例えば、ＰＴＣＤＩまたはその誘導体（例えば、ＢＰＥ−ＰＴＣＤＩ）からなるナノワイヤーを含む。しかし、これに限定されるものではない。
【００２９】
例えば、整列されたＢＰＥ−ＰＴＣＤＩナノワイヤーからなるｎ型物質層は、次のような方法で形成される。まず、ＢＰＥ−ＰＴＣＤＩをＯＤＣＢ溶液に混合する。次いで、前記混合溶液を、例えば、約１６０℃に加熱した後で徐々に冷却させれば、自己組立によりＢＰＥ−ＰＴＣＤＩナノワイヤーが形成される。前記ＢＰＥ−ＰＴＣＤＩナノワイヤーは、その直径が約数十ｎｍ、その長さが約数十μmに調節される。そして、このように生成されたＢＰＥ−ＰＴＣＤＩナノワイヤーは、ＦＡＴ（Ｆｉｌｔｅｒａｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）工程方法により整列される。次いで、前記整列されたＢＰＥ−ＰＴＣＤＩナノワイヤーをｐ型物質層上に転写させれば、ｎ型物質層３１６が形成される。
【００３０】
前記ｎ型物質層３１６上には、ＥＴＬ  ３１７がさらに形成される。かかるＥＴＬ３１７は、例えば、ＬｉＦで形成され、その他にも多様な物質で形成される。そして、前記ＥＴＬ  ３１７上には、第２電極３１９が形成されている。前記第２電極３１９は、ｎ型電極であって、例えば、Ａｌのような金属で形成される。しかし、これに限定されるものではない。
【００３１】
以上のように、本実施形態では、有機物からなるｐ型物質層３１４上に、整列された有機ナノワイヤーからなるｎ型物質層３１６が形成される。これによって、光の吸収によって生成された電荷が一定の間隔に配列された有機ナノワイヤーに沿って第１及び第２電極３１１，３１９側に円滑に移動できるので、太陽電池の効率がさらに向上する。また、有機物を利用して太陽電池を製造することによって、製造コストを低減でき、大面積の太陽電池やフレキシブルな太陽電池の具現も可能である。
【００３２】
図６は、図５に示した太陽電池の変形例を示す断面図である。図６に示したように、ＨＴＬ  ３１３上に形成される有機物からなるｐ型物質層３１４′は、ＥＴＬ  ３１７の下面に形成された整列された有機ナノワイヤーからなるｎ型物質層３１６を覆うように形成される。ここで、前記ｐ型物質層３１４′は、前記ＨＴＬ  ３１３の上面及び前記ＥＴＬ  ３１７の下面に接するように形成される。
【００３３】
図７は、図５に示した太陽電池の他の変形例を示す断面図である。図７に示したように、ＨＴＬ  ３１３上に形成される有機物からなるｐ型物質層３１４"は、整列された有機ナノワイヤーからなるｎ型物質層３１４"を埋め込むように形成される。ここで、前記ｐ型物質層３１４"は、前記ＨＴＬ  ３１３とＥＴＬ  ３１７との間に形成され、前記ｎ型物質層３１６"は、前記ｐ型物質層３１４"内に埋め込まれるように形成される。
【００３４】
図８は、本発明の他の実施形態による太陽電池の断面図である。以下では、前述した実施形態と異なる点を中心に説明する。図８を参照すれば、基板４１０上に第１電極４１１が形成されている。ここで、前記第１電極４１１は、ｎ型電極であって、例えば、ＦＴＯのような透明な導電性物質で形成される。しかし、これに限定されるものではない。前記第１電極４１１上には、ＨＢＬ  ４１３が形成される。かかるＨＢＬ  ４１３は、例えば、ＴｉＯ２で形成され、その他にも多様な物質で形成される。
【００３５】
前記ＨＢＬ  ４１３上にｎ型物質層４１６が形成されている。前記ｎ型物質層４１６は、前述したように、整列された有機ナノワイヤーからなる。ここで、前記有機ナノワイヤーは、前記第１及び第２電極４１１，４１９と平行な方向に整列される。前記ｎ型物質層４１６は、例えば、ＰＴＣＤＩまたはその誘導体（例えば、ＢＰＥ−ＰＴＣＤＩ）で形成されたナノワイヤーを含む。しかし、これに限定されるものではない。
【００３６】
前記ｎ型物質層４１６上には、前記ｎ型物質層４１６とｐｎ接合を形成するｐ型物質層４１４が形成されている。かかるｐ型物質層４１６は、例えば、Ｐ３ＨＴまたはＰＰＶのような有機物で形成される。そして、前記ｐ型物質層４１６上には、ＨＴＬ４１７がさらに形成される。かかるＨＴＬ  ４１７は、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳで形成され、その他にも多様な物質で形成される。前記ＨＴＬ  ４１７上には、第２電極４１９が形成されている。かかる第２電極４１９は、ｐ型電極であって、例えば、Ａｕのような金属で形成される。しかし、これに限定されるものではない。一方、図８には、前記ｐ型物質層４１４がｎ型物質層４１６上に形成される場合が示されているが、前記ｐ型物質層４１４は、前記ｎ型物質層４１６を覆うように形成されてもよい。この場合、前記ｐ型物質層４１４は、前記ＨＴＬ  ４１７の下面及び前記ＨＢＬ４１３の上面に接するように形成される。
【００３７】
図９は、図８に示した太陽電池の変形例を示す断面図である。図９に示したように、整列された有機ナノワイヤーからなるｎ型物質層４１６"は、有機物からなるｐ型物質層４１４"内に埋め込まれるように形成される。この場合、前記ｐ型物質層４１４"は、ＨＴＬ  ４１７とＨＢＬ  ４１３との間に形成される。
【００３８】
図１０は、本発明の他の実施形態による太陽電池の斜視図である。そして、図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ′線の断面図である。図１０及び図１１を参照すれば、本発明の他の実施形態による太陽電池は、基板５１０上に形成された整列された有機ナノワイヤーを含むｎ型物質層５１６と、前記ｎ型物質層５１６上に形成されるｐ型物質層５１４と、前記ｎ型物質層５１６の両端部で、前記整列された有機ナノワイヤーの整列方向に垂直に設けられる第１及び第２電極５１１，５１９とを備える。前記基板５１０上には、ＥＴＬ  ５１３がさらに形成される。ここで、前記基板５１０は、透明基板であって、例えば、ガラスまたはプラスチックなどで形成される。しかし、これらに限定されず、多様な物質で形成される。そして、前記ＥＴＬ  ５１３は、例えば、ＬｉＦで形成され、その他にも多様な物質で形成される。
【００３９】
前記ＥＴＬ  ５１３上には、整列された有機ナノワイヤーからなるｎ型物質層５１６が形成されている。ここで、前記有機ナノワイヤーは、前記基板５１０の表面に対して平行に整列される。一方、図１０及び図１１には、前記ｎ型物質層５１６を構成する有機ナノワイヤーが互いに接触するように形成された場合が示されているが、これに限定されず、前記有機ナノワイヤーは、互いに一定の間隔に離隔されるように形成されてもよい。前記ｎ型物質層５１６は、例えば、ＰＴＣＤＩまたはその誘導体（例えば、ＢＰＥ−ＰＴＣＤＩ）で形成されたナノワイヤーを含む。しかし、これに限定されるものではない。
【００４０】
前記ＥＴＬ  ５１３上には、前記整列された有機ナノワイヤーの一端部を覆うように第１電極５１１が形成されている。ここで、前記第１電極５１１は、前記有機ナノワイヤーの整列方向と垂直に形成されている。かかる第１電極５１１は、ｎ型電極であって、例えば、ＦＴＯのような透明な導電性物質で形成される。しかし、これに限定されるものではない。そして、前記ｎ型物質層５１６上には、有機物からなるｐ型物質層５１４が形成されている。かかるｐ型物質層５１４は、第１電極５１１と離隔されるように形成される。一方、前記ｐ型物質層５１４は、前記ｎ型物質層５１６を覆うように前記ＥＴＬ  ５１３上に形成されてもよく、また、前記ｐ型物質層５１４は、前記ｎ型物質層５１６をその内部に埋め込むように形成されてもよい。また、図示していないが、前記ｐ型物質層５１６とｎ型電極である第１電極５１１との間には、絶縁層がさらに形成されることもある。
【００４１】
前記ｐ型物質層５１６上には、ＨＴＬ  ５１７がさらに形成される。かかるＨＴＬ５１７は、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳで形成され、その他にも多様な物質で形成される。そして、前記ＨＴＬ  ５１７上には、第２電極５１９が形成されている。ここで、前記第２電極５１９は、前記ｎ型物質層５１６を構成する整列された有機ナノワイヤーの他端の上部に位置する。そして、前記第２電極５１９は、前記有機ナノワイヤーの整列方向に垂直に形成されている。かかる第２電極５１９は、ｐ型電極であって、例えば、Ａｕのような金属で形成される。しかし、これに限定されるものではない。以上のように、本実施形態において、第１及び第２電極５１１，５１９は、前記ｎ型物質層５１６を構成する整列された有機ナノワイヤーの両端部で、有機ナノワイヤーの整列方向と垂直に設けられる。
【００４２】
図１２は、本発明の他の実施形態による太陽電池の平面図である。図１２を参照すれば、本発明の他の実施形態による太陽電池は、互いに離隔されるように配置される第１及び第２電極６１１，６１９と、前記第１電極６１１と第２電極６１９との間に設けられる複数の光電変換層６１５とを備える。前記第１及び第２電極６１１，６１９、前記光電変換層６１５は、基板６１０上に設けられる。ここで、前記基板６１０は、透明基板であって、ガラスまたはプラスチックなどで形成される。しかし、これらに限定されるものではない。
【００４３】
前記光電変換層６１５それぞれは、整列された有機ナノワイヤーを含むｎ型物質６１４と、前記ｎ型物質６１４を取り囲むｐ型物質６１６とを含む。前記ｐ型物質６１６は、例えば、Ｐ３ＨＴまたはＰＰＶなどで形成され、その他にも多様な物質で形成される。前記ｎ型物質６１４は、例えば、ＰＴＣＤＩまたはその誘導体からなるナノワイヤーを含む。しかし、これらに限定されるものではない。ここで、前記ｐ型物質６１４は、ｎ型物質６１６を覆うように形成される。一方、前記ｐ型物質６１４は、前記ｎ型物質６１６上に形成されるか、または前記ｎ型物質６１６をその内部に埋め込むように形成されてもよい。前記ｎ型物質６１６を構成する有機ナノワイヤーは、前記第１及び第２電極６１１，６１９に垂直な方向に整列される。すなわち、前記第１及び第２電極６１１，６１９は、前記ｎ型物質６１６を構成する有機ナノワイヤーの両端部で、前記有機ナノワイヤーの整列方向と垂直な方向に配置される。
【００４４】
前記第１及び第２電極６１１，６１９は、それぞれｐ型電極及びｎ型電極となりうる。この場合、前記第１電極６１１と光電変換層６１５との間には、ＨＴＬ  ６１３がさらに形成され、前記第２電極６１９と光電変換層６１５との間には、ＥＴＬ  ６１７がさらに形成される。一方、前記第１及び第２電極６１１，６１９がそれぞれｎ型電極及びｐ型電極となることも可能である。この場合、前記第１電極６１１と光電変換層６１５との間には、ＥＴＬ（図示せず）がさらに形成され、前記第２電極６１９と光電変換層６１５との間には、ＨＴＬ（図示せず）がさらに形成される。以上のように、本実施形態では、複数の光電変換層６１５を透明な基板６００上に配列することによって、太陽電池の大面積化を具現でき、また、太陽電池から発生する光電流も増大させることができる。
以上で本発明の実施形態が説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、有機ナノワイヤーを含む太陽電池に関連した技術分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１１０  基板
１１１  第１電極
１１３  ＨＴＬ
１１４  ｐ型物質
１１５  光電変換層
１１６  ｎ型物質
１１７  ＥＴＬ
１１９  第２電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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