인쇄 공정 크게 줄인 유기태양전지 개발 - 공정 비용 절감으로 유기태양전자 상용화 촉진 기대 -
2. 연구내용
○ 일반적인 단일층 유기태양전지는 양 전극을 제외하고 3개 이상의 주요 구성층들로 이루어진다. 2개의 단일층 유기태양전지를 쌓은 형태인 적층형 유기태양전지는 6개 이상의 주요 구성층들이 필요하고, 이를 제작하기 위해 6번(아래 소자 제작 과정 : 1)전자 수송층, 2)광활성층 박막 코팅 3)정공 수송층 박막 코팅 / 윗 소자 제작 과정 : 4) 전자 수송층, 5)광활성층과 6)정공 수송층 박막 코팅) 이상의 공정 단계가 필요하다. 반면 연구팀의 나노혼합물의 자가 조립 현상을 이용하면 1)과 2), 4)과 5) 공정이 각각 한 번의 인쇄 공정으로 가능하다. 때문에 총 4번의 공정 단계로 적층형 유기태양전지를 제작할 수 있어 제작 단가가 크게 절감할 수 있다.
○ 또한 본 연구는 기능 물질(PEI)의 분자량과 나노혼합물 상 분리 현상의 관계를 규명하였다. 정적인 코팅방식의 인쇄 공정에서 기존에 사용되던 고분자량 PEI는 광활성 물질과 공간적인 방해가 존재하여 나노혼합물의 효과적인 상 분리가 어려운 것을 확인하였다. 이를 극복하기 위해 기존의 고분자량 PEI를 저분자량 PEI로 대체하여 PEI와 광활성 물질 간의 공간적인 방해를 완화시켜 나노혼합물의 자발적인 상 분리를 유도하였다.
인쇄 공정 크게 줄인 유기태양전지 개발
4번의 공정 단계를 거쳐 유기태양전지를 만들려면 무엇을 이용해야 해
나노혼합물의 자가 조립 현상