내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

인쇄가능 태양전지의 삼차원 모폴로지

전문가 제언: ○ 유기고분자 태양전지는 뛰어난 생산 용이성과 유연성 그리고 경량의 장점을 가지며 신문지처럼 롤투롤 인쇄로 제조될 수 있어 인쇄가능 태양전지(PSC)라고도 한다. 경제성이 높아 아직 낮은 변환효율과 짧은 수명에도 불구하고 휴대기기 전원 등에 가시적 응용 가능성이 보여 인기가 높다.

○ 공액이중결합의 반도체 유기 고분자 기반 태양전지 중 고분자 태양전지는 유기 저분자 태양전지와 달리 용액가공이 가능하여 설비투자비가 저렴하다. 현재 PSC 기술은 주개 P3HT/받개 PCBM 블렌드의 최대 계면을 가져온 벌크이종접합(BHJ) 설계가 지배적인 기술이다. 최근 고분자 화학의 무궁한 가능성에 의거 PSC 목표로 1~2년 내 모듈효율 약 4%, 3년 수명 그리고 발전비용 1$/Wp를 공표한 저명한 미국 회사도 있다.

○ 현재 PSC의 첫째 과제는 변환효율 향상이다. 저효율의 첫째 요인인 태양에너지 흡수부족 대책은 PCDTBT와 같은 띠 간격 좁은 반도체 고분자에 의한 적색파장대 이용 및 TiOx 광 스페이서 이용 탠덤 셀 기술개발 등이다. 둘 모두 광주과학기술원(GIST) 이광희 교수 팀이 발표하였다. 둘째 요인인 전극까지의 전하수송 불충분 대책은 전하 이동도 및 안정성이 높은 ZnO 등 무기반도체 받개와의 하이브리드 기술개발이다.

○ 이 글은 BHJ에서 주개와 받개 블렌드 박막의 모폴로지 및 이의 PSC 성능에 미치는 영향연구 등에 전자 단층촬영법(ET) 사용을 설명하고 있다. ET에 의한 P3HT/PCBM 및 P3HT/ZnO 기술 분석의 두 예는 문제점 이해에 큰 도움이 된다. ET는 이차원 영상과 달리 TEM으로 여러 각도에서 촬영한 일련의 이차원투영으로부터 나노미터 해상도의 삼차원 구조를 정량적으로 재구성해준다. ET는 특히 콘트라스트 좋은 P3HT /ZnO 시스템의 저효율 이해를 쉽게 하여 조속한 해결에 희망을 준다.

○ 한국의 고분자 태양전지 연구는 GIST가 중심이 되어 이 교수 외 A.J. Heeger 교수, 김동유, 나석인 등의 팀이 변환효율, 브러시 페인팅법, ITO 대체 등의 세계적 성과를 내고 있다. 반도체 고분자 등의 국산화 개발이 시급한데 고부가 정밀화학 지원의 장기적 국가정책이 중요하다.

저자: Joachim Loos
자료유형: 학술정보