학회 |
한국고분자학회 |
학술대회 |
2021년 가을 (10/20 ~ 10/22, 경주컨벤션센터) |
권호 |
46권 2호 |
발표분야 |
고분자 가공/복합재료 |
제목 |
Atomic Layer Deposition of Al2O3 Thin Film as Moisture Barrier Layer for Flexible Organic Solar Cell |
초록 |
유연한 유기태양전지의 수명을 향상시키기 위해서는PEN film 위에 추가적인 고성능 수분 투습 방지막의 제조가 필수적이다. ALD 공정의 경우 뛰어난 두께 균일성을 갖으며, 원자 단위로 박막을 증착하여 불순물이나 핀홀이 거의 존재하지 않기 때문에 고밀도 무기 박막을 제조할 수 있다는 장점을 갖는다. 본 연구에서는 비교적 우수한 기체 차단성과 내화학성을 갖는 bare PEN film을 유연한 유기태양전지용 하부 기판으로 사용하고, 추가적인 수분 투습 방지 성능을 위해 저온ALD 공정을 통해 Al2O3 박막을 제작하였다. 수분 투습 방지막 제작 시 결정질 재료를 사용할 경우 결정 격자 사이로 수분 침투가 발생할 수 있기 때문에, 높은 투명성과 유연성을 갖는 비정질의 Al2O3 박막을 수분 투습 방지막으로 사용하였다. bare PEN film 표면에는 화학 흡착을 할수 있는 작용기가 존재하지 않기 때문에, 그 위에 ALD 공정을 사용하여 수분 투습 방지막을 제작할 경우 우수한 두께 균일성을 갖는 박막을 구현하기 어렵다. 따라서, bare PEN film 표면에 O2 plasma, UVO 처리, Al seed layer 증착과 같은 표면처리를 통해 작용기를 형성함으로써 전구체의 화학 흡착을 유도하였고, 열처리 공정을 통하여 bare PEN film 표면의 거칠기를 감소시켜 유연한 유기태양전지에 사용 가능한 고성능 수분 투습 방지막을 구현하였다. 이를 위해 atomic force microscope(AFM) 측정과 WVTR 분석을 통해 가장 우수한 수분 투습 방지 성능을 구현 할 수 있는 표면처리 공정과 ALD 공정 조건을 연구하였다. |
저자 |
정민규, 오영택, 이수언, 김시몬, 김승희, 김봉훈
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소속 |
숭실대 |
키워드 |
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