유기태양전지의 분리층

전문가 제언

○ 실리콘 태양전지를 대체하기 위한 유기태양전지(Organic Photovoltaic cells)에 대한 연구가 현재 급속하게 증가되고 있으며, 유기태양전지는 크게 염료 감응형 태양전지, 폴리머 태양전지, 저분자 태양전지 등으로 구분된다. 특히 폴리머 태양전지는 저가격, 경량화 그리고 기계적 유연성 등으로 인해 양산 및 제조기술 측면에서 매우 유리하다.

○ 용액공정이 가능한 유기태양전지(Solution-processed organic solar cell)는 전기를 생산하는 기존의 방법을 대체할 가장 유망한 기술이다. 그러나 상용화를 위해서는 훨씬 고 효율의 성능이 요구된다. 현재 가장 효율적인 유기 태양전지는 전자주개(electron-donating) 역할을 하는 고분자와 전자받개(electron-accepting) 역할을 하는 플러렌(fullerene)의 결합으로 구성된다.

○ 폴리머 태양전지는 현재는 벌크이종접합 폴리머로서 RR-P3HT: PCBM
시스템에 기초한 광전에너지 변환효율에서 5% 수준의 PCE를 달성하고 있으나 새로운 전자주개 공액고분자를 사용하면 PCE 수준을 7%까지 향상도 가능하다. 현재까지 세계 최고 변환효율은 단일접합에서 6.1%, 탠덤 셀에서 6.5% 수준으로 보고되고 있다.

○ 최근에는 양극의 투명 전극인 ITO 대체를 위한 새로운 소재의 연구도 국내외에서 매우 활발하게 진행되고 있으며 특히 전도성 Ag 그리드의 투명 필름과 PEDOT:PSS의 고분자 필름을 합체하여 ITO전극을 대체하려는 연구 또는 7㎚ 이하의 초박형 금속층(Cu+Ni)을 투명기판에 증착하여 새로운 투명 전극층의 제조를 위한 연구 등도 주목받고 있다.

○ 폴리머 태양전지의 상용화를 위한 최대 과제는 ITO 전극의 대체와 획기적인 PCE 향상이다. 300Ω/□ 수준의 높은 면저항 특성과 기계적 특성에서 쉽게 크랙이 발생하고 고가격으로 있는 ITO 전극의 제반 한계점을 극복할 수 있는 새로운 투명전극의 개발은 폴리머 태양전지의 변환효율의 향상과 함께 중요한 기술적 과제이다.

저자

University of florida research foundation, inc.

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2011

권(호)

WO20110056778

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

~18

분석자

나*록

분석물

• 유기태양전지의 분리층.pdf [269,856 byte]

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