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고분자 태양전지의 최근 발전 동향:반전된 고분자 태양전지

전문가 제언: ○ 고분자 형태의 이해와 제어에 있어 용매 선택과 여러 가지 어닐링 공정 효과에 관한 최근 결과들을 조사하였다. 최적의 삼투경로 형성을 이용하여 광기전력 성능을 개선하기 위한 단순한 방법으로 선택한 고분자-혼합물 계에서 필름 전개의 역학 관계에 대한 혼합된-용매 영향을 검토하였다.

○ 최근 일부 고분자:풀러렌 벌크 이종접합에서 수직 상 분리가 발견되었다. 고분자 도너와 풀러렌 억셉터의 불균질 분포의 원인과 응용을 다루면서, 높은 디바이스 성능을 얻는 재래 구조에 대한 유망한 대안을 제공하는 자발 수직 상 분리를 이용하는 이점을 알았다. 반전된 구조 태양전지의 현재 상태와 디바이스 물리학을 정밀하게 살피었다.

○ 국외에서는 Oiu 등은 2008년에 ‘유기박막 트랜지스터에서 수직 상 분리로 유기된 이중층 구조의 다양한 용도’ 그리고 Xu는 2009년에 ‘폴리(3-핵실티오펜)에서 수직 상 분리’에 관한 논문을 각기 발표하였다. 또한 2008년 Hau 등이 ‘반전된 고분자 태양전지를 개선하기 위한 계면의 변형’ 그리고 2009년에 Tao 등은 ‘반전된 태양전지에서 텅스텐의 역할’을 발표하는 등 많은 연구가 진행되고 있다.

○ 국내에서는 2007년 광주 과학기술연구원 이광희 교수팀은 두 태양전지를 연결하는 적층기술을 세계최초로 개발해 특허권을 확보했으며 태양전지 사이에 넣은 티타늄 산화물이 수명을 연장할 수 있다는 것을 보고하였다. 2008년에는 포스텍 김진곤 교수팀은 ‘폴리스틸렌 플로메틸메타아크릴레이트’ 새로운 물질 틀을 이용하여 태양전지 개발의 길을 열었다. 또한 금년 2009년에 이광희 교수는 ‘단층구조의 플라스틱 태양전지’를 제작하여 에너지 전환효율을 6%까지 높였다.

○ 수직 상 분리에 이어서 반전된 구조 형성 및 반전된 태양전지 제작에 대해서 많은 노력과 관심이 요구된다. 특히 용매 선택과 여러 가지 조건에서 어닐링 시도에 따른 디바이스 성능을 개선하고 높은 PCE를 얻을 수 있는 최적의 상태를 찾아야 한다.

저자: Li-Min Chen
자료유형: 학술정보