화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2002년 봄 (04/12 ~ 04/13, 서울대학교)
권호 27권 1호, p.51
발표분야 분자전자 부문위원회
제목 Photovoltaic Characteristics of SemiconductingTiO2/Conjugated Polymer Junctions
초록 Wide band gap 반도체인 TiO2를 이용한 solar cell에 관하여 최근 많이 연구되고 있다. 특히 nanoporous한 TiO2 입자를 이용한 dye sensitized solar cell (DSSC)은 power conversion 효율이 10%에 달하여 기존의 a-Si계 태양전지 수준으로 향상되었다. 그러나 Gratzel 등이 개발한 DSSC는 액체전해질을 사용하므로 실용화 공정에 문제점이 되고 있다. 본 연구에서는 electron acceptor로서 n-형 반도체인 TiO2와 가시광 영역에서 빛을 받아 singlet exciton을 형성하여 sensitizer 역할을 하며 정공수송성을 가지는 공액이중결합고분자인 MEH-PPV와 Poly(3-hexyl thiophene)(P3HT)를 이용한 photovoltaic 소자의 특성을 조사하였다. TiO2층은 sol-gel 법에 의한 박막과 TiO2나노입자 (P-25)의 두 방법을 사용하였다. 소자구성은 ITO/TiO2/polymer/Au 구조로 형성하였으며 표면적이 큰 P-25로부터 얻어진 소자가 sol-gel법에 의한 소자에 비해 우수한 광전특성을 나타내었다. 또한 본연구에서는 광전소자의 온도에 따른 특성변화도 검토되었다. 온도가 낮아지면서 short current (Jsc) 가 감소하게 되며 이때 조사 파장에 따른 photocurrent action spectrum의 변화를 측정하여 보면 conjugated polymer의 역할이 크게 감소됨을 알 수 있었다. MEH-PPV계 소자가 P3HT계 소자에 비하여 우수한 특성을 나타내고 있으며 이를 J-V특성을 비교하여 검토되었다.
저자 송미연1, 김재경*2, 김강진, 김동영*
소속 1고려대, 2*한국과학기술(연)
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