초록 |
에너지 자원고갈의 위기를 대비하기 위하여, 친환경 및 무한에너지에 대한 연구가 활발하다. 이에 세계에서는 태양빛을 이용하여 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지에 대한 연구와 기술 개발이 주목받고 있다. 그중 유기 고분자 물질을 이용하는 유기 태양전지(Organic Photovoltaics, OPV)는 가격이 저렴하며, glass 기판 대신 고분자 물질의 유연한 기판을 비롯해 다양한 기판에 응용이 가능하기 때문에 최근에 연구가 활발히 진행되고 있다. 역구조 유기 태양전지 (IOPV)의 전자 수집 층으로 사용되는 Zinc Oxide (ZnO) 버퍼층의 전하 수집 및 전도성 향상을 위하여 일반적으로 3차원 나노구조체 및 양이온이 도핑된 ZnO 버퍼층이 사용된다. 본 연구에서는 저온 3차원 나노구조체 및 음이온이 도핑된 ZnO 버퍼층을 IOPV에 적용하였으며, 그 결과 3차원 형상에 의한 전하 수집 향상, 음이온 도핑에 의한 전기전도도 향상에 의하여 광전변환 효율이 향상됨을 관찰하였다. 특히, 음이온의 도핑 농도 변화에 따른 효율 변환 특성을 체계적으로 관찰하였으며, Cl이 0.5wt%로 도핑된 ZnO에서 가장 우수한 특성을 보임을 확인하였다. |