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유기태양전지 최근 발전과 통향

저작시기 2014.05 |등록일 2014.07.07 한글파일한컴오피스 (hwp) | 8페이지 | 가격 1,000원

목차

1. 유기박막 태양전지의 구조
2. 작동원리
3. 전하 분리에 관한 모식도
4. Donor 및 Acceptor 물질의 종류
5. 국내 개발 동향
6. 기술적 난제
7. 유기물의 낮은 전하 이동도 및 전하 주입 (Mobility)
8. 태양광 스펙트럼 대비 유기물의 비효율적 광에너지 흡수대

본문내용

유기박막 태양전지의 구조
유기박막 태양전지의 기본구조는 그림 1과 같이 금속/유기 반도체(광활성층)/금속 구조로 간단히 표시할 수 있는데, 높은 일함수를가진 투명 전극인 indium tin oxide(ITO)를 양극으로, 낮은 일함수를 가진 Al 이나 Ca 등을 음극 물질로 사용한다. 그리고 광활성층은 100 nm 정도의 두께를 가진, 전자주게 물질(electron donor: D)과 전자받게 물질(electron acceptor: A)의 2층 구조(D/A bi-layerstructure) 혹은 bulk-heterojunction((D+A) blend) 구조를 이용하는데(각각 그림 1.의 (a) 및 (b)), 경우에 따라서는 전자의 두 donor-acceptor 층 사이에 후자의 bulk-heterojunction 구조가 끼어있는 혼합구조(D/(D+A)/A)를 이용하기도 한다. 또한 buffer층으로 양극인 ITO 전극과 광활성층 사이에는 정공 이송층(hole transportlayer)을, 음극과광활성층 사이에는 전자 이송층(electron transportlayer)을 끼워 넣기도 한다. 한편, 광활성층으로 사용되는 유기 반도체에는 유기 단분자와 고분자가 있는데, 유기 단분자의 경우는 진공에서 가열하여 donor층과 acceptor층을 연속 혹은 동시에 형성시키는 방법을 사용하고, 유기 고분자의 경우는 donor와 acceptor 물질이 함께 녹아있는 용액을 spin coating법이나,ink-jet printing법, 또는 screen printing법 등과 같은 wet process를 이용하여 막을 형성시킨다. 최근 이 혼합구조 박막층을 상하 2층의 이른바 tandem구조로 배열하여 유기박막 태양전지 분야에서는 현재 최고의 효율인 6.5%를 달성한 바 있다.

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