| 초록 |
본 연구에서는 P3HT (regioregular poly(3-hexylthiophene))와 PCBM (fullerene derivative [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester)을 전자 도너와 억셉터 물질로 혼합사용하여 하나의 광 활성층을 형성하는 BHJ (bulk hetero junction) 구조를 갖는 휨성 고분자 유기 박막 태양전지를 제작하고 전기적 특성을 조사, 연구하였다. 활성층 박막을 형성하기 위해 P3HT와 PCBM 물질을 각각 Mono-Chlorobenzene, Dichlorobenzene의 용매로 60℃ 온도에서 약 12시간동안 1 wt%로 교반 (stirring)한 후에 중량비 (1:1 wt%)로 혼합하였다. 혼합한 용액에 도펀트(dopant)인 PFO-poss [Poly(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)]의 도핑 농도를 5, 10, 15, 20 wt%로 혼합하였다. 혼합된 용액은 스핀코팅 (spin-coating) 방법으로 활성층을 형성하였다. 완성된 소자의 광 활성층 면적은 0.04cm2이며, 150℃에서 후속 열처리 공정을 실시 하였다. 최종적인 유기 태양전지의 소자 구조는 Glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM:PFO-poss/Al의 다층구조이다. 전류-전압, FF (Fill Factor), 변환효율 측정을 위해 solar simulator를 AM1.5 조건 (100mW/cm2)에서 이용하였으며, 유기박막태양전지의 최대 효율은 PFO-poss의 도핑농도가 15wt% 일 때 최대 전류밀도는 약 10.4 ㎃/㎠, 개방전압은 0.61 V를 나타내었다. 또한 다이오드의 충실인자인 F.F는 45.5%이고 유기 태양전지의 변환효율은 약 2.9%를 나타내었다. |
