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분자 광전지의 전극에서 주개-받개 나노-구조의 전기이동석출

전문가 제언: ○ 최근 CO₂/지구온난화는 청정에너지인 광기전력 태양에너지 활용을 촉구하게 되었다. 그렇지만 광전지로부터 현 전기원가는 수력, 원자력 및 화석연료로 발전된 전기의 현 시중가보다 대단히 고가이므로 높은 전력 전환효율을 갖는 저-생산원가 태양전지를 개발하는 것이 필요하다.

– 만약 유기 태양전지가 이 요건을 충족시킨다면 그들은 무기 태양전지를 능가하는 유연성, 가벼움 및 다-채색성의 독특한 이점들 때문에 유망한 후보 장치가 될 것이다. 최근에 고도로 효율적인 유기 광전지의 실현을 위해서 다양한 주개와 받개 성분들로 변성된 전극들의 광기전력과 광전기 화학적 성질들이 광범위하게 연구되었다.

○ 유기 태양전지의 디자인을 위하여 가시영역의 광범한 광수확, 이질접합 후 전하분리의 계면에 효율적 에너지 전달, 전하 재결합을 최소화하기위한 그들 각 전극에 분리된 전자와 구멍의 효율적 주입 등의 특징을 충족하기 위하여 나노미터 척도로 전극 표면에 적당한 주개와 받개 분자들을 조직화하는 것은 지극히 중요하다.

– 전기이동 석출 기법은 분자 광전기 화학 장치에 대한 전극들에 주개와 받개 분자들의 조립을 하게하는데 전자 주개로서 포르피린과 전자 받개로서 풀러렌을 이용하였다. 그들은 전자이동의 작은 재편에너지를 나타내며 높은 양자수율을 갖는 장수의 전하-분리된 상태를 발생을 가능하게 했다.

○ 분자 광전지의 전극에서 주개-받개 나노 구조들의 전기이동석출은 나노 구조로 된 SnO2 전극 위에 포르피린, 풀러렌 및 그들 유도체 복합물 분자들의 아래에서 위로 자기-조직화는 약 60%까지 IPCE를 갖는 고도로 효율적 광전류 발생에 귀결되므로 광전지, 유기 트랜지스터, 발광장치 등의 유기분자 전자공학 발전의 전망을 제시했지만 아직도 생산원가를 고려한 실용화 제품들과는 거리가 먼 기술개발 단계이다. 무기물질의 특성을 초월하는 유기물질의 고유한 특성들과 무한대한 합성가능성을 결합하여 실용성 장치들을 현실화 한다면 유기분자 전자공학 발전의 산업적 부가가치는 예측을 불허할 만큼 크게 기대된다.

저자: Imahori, H; AF Imahori, Hiroshi
자료유형: 학술정보