| 초록 |
최근 10년간 페로브스카이트 태양전지는 높은 광흡수성과 전하이동성으로 빠른 효율 성장을 기록해왔다. 특히 ABX3구조의 유무기 복합 페로브스카이트 중 하나인 Formamidinium lead tri-iodide (CH(NH2)2PbI3, FAPbI3)는 MAPbI3에 비해 약 0.1 eV 정도 작은 band gap을 가지고 있기 때문에 Shockley-Queisser limit에 가장 근접한 효율을 얻을 수 있는 페로브스카이트 재료로 여겨지고 있다. 태양전지의 대면적 코팅 공정은 상용화에 있어 가장 중요한 기술이라고 할 수 있는데, 현재 α-FAPbI3의 대면적화를 위한 코팅기술은 아직 활발히 연구되고 있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구는 shear-coating방식을 통해 고효율의 FAPbI3 광흡수층을 제작하는데 목적을 두고 있다. 여기서 FAPbI3를 광흡수층으로 사용할 때 발생하는 가장 큰 문제는 FAPbI3의 상온안정상이 태양광흡수에 적합한 α-상이 아니라, non-perovskite 구조를 갖고 있는 δ-상이라는 점이다. 열역학적 측면에서 α-상은 100 ℃ 이상의 온도에서 안정화되는 것으로 알려져 있는데, 이것은 FAPbI3의 공정은 고온에서 이루어져야 함을 의미한다. 이 연구에서 사용된 Shear-coating 방식은 고온으로 가열하며 적은 용액으로 넓은 영역의 coating이 이루어지는 방식으로, 높은 공정 온도를 요구하는 FAPbI3의 대면적 코팅 기술 중 가장 유망한 방법 중 하나로 생각할 수 있다. 본 연구에서는 고효율의 장기안정성을 보유한 α-FAPbI3을 shear coating을 통해 구현하기 위하여 조성혼합과 첨가물의 변화가 FAPbI3 의 상전이에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 통해 FAPbI3기반 물질의 전단 코팅시 최적의 조성조합과 공정변수에 대한 도출이 가능하였다. |
