화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2022년 봄 (05/11 ~ 05/13, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU))
권호 26권 1호
발표분야 포스터-에너지저장·변환
제목 할로겐 치환 전략을 통한 높은 성능의 단분자 기반 탠덤 태양전지 제작(15.1%)
초록 단분자는 적절한 분자구조와 비용적인 측면에서의장점에 의해 유기태양전지의 활성층으로서 각광받고 있다. 이동도 향상을 위해 전자 받개-주개-받개 타입에 대한 많은 연구가 이루어졌으며, BDT을 전자주개로 사용한 유기태양전지에서 13.6%의 광전환효율이확인되었다. 또한 할로겐 원자들 중, 염소로 치환하였을 때에가장 높은 효율과 FF를 보였는데, 이는 예상과 반대의 결과였다. 하지만 기존 연구에서는 이에 대한 정확한 원인 규명은 진행되지 않았고, 따라서본 연구에서는 전자 받개로 사용된 ID에 서로 다른 할로겐 원자를 치환한 구조 BDTID-X를 설계하여 다양한 미세구조 분석을 진행하였다. 염소로치환하였을 때에 PCBM와의 혼합 구조에서 분자 내의 강한 상호작용과 작은 결정 크기는 매우 잘 섞인형태를 형성하고, 전자 주개와 받개 사이의표면적을 높여 10.5%의 광전환효율과 78%의 FF를 보였다. 나아가 이를 탠덤 태양전지에 적용하였을 때 15.1%의 높은 광전환효율을 보였다.
저자 신기원, 임해량, 박태호
소속 포항공과대
키워드 단분자; 유기태양전지; 벌크 이종 접합; 할로겐 치환; 미세구조 분석
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