유기태양전지(Organic Solar Cell) 고분자 합성 실험 보고서

소개

유기 태양전지(전도성 고분자) 합성 실험 보고서입니다.

목차

1. 참여목적(Introduction)
1-1 Organic Solar cell
1-2 Organic Synthesis experiment

2. 실험 수행의 경과 및 결과
2-1 Organic Solar cell
2-2 Organic Synthesis experiment
2-3 experiment result
2-4 HNM 데이터. (용매 CDCl3 – 7.24ppm)

본문내용

전 세계적으로 에너지 수급문제와 화석연료 사용으로 배출된 이산화탄소로 인한 온실효과로 지구온난화 등 자연문제가 심각하다. 이에 대처하기 위해 친환경적인 신재생에너지 개발의 필요성이 증가되고 많은 연구가 진행 중이다.
여러 신재생에너지 중에서 태양광발전은 친환경적이고 안전할 뿐만 아니라 무한한 에너지원으로 여겨지면서 각광 받고 있다. 이러한 전망으로 현재 전 세계적으로 태양전지에 관한 연구가 활발히 진행 중이며 그 시장도 매년 40%씩 성장하고 있다. 실리콘 등 무기반도체를 기반으로 하는 무기물 태양전지가 그 시작이라고 할 수 있다. 하지만 실리콘에 대한 수요가 증가하고, 고가의 제조공정으로 인한 제조비용이 높다는 점과 크기 면에서 한계점으로 지적 되고 있다.
이러한 한계를 극복하기 위해 고분자 물질을 사용하는 박막형 태양전지 연구가 활발히 진행되고 있다. 이는 값싼 고분자를 사용함과 동시에 스핀코팅, roll-to-roll, 잉크젯 방법과 같은 용액기반 인쇄공정을 통해 대면적화가 가능하여 높은 생산성이 기대된다. 핵심 물질인 공액 고분자(conjugated polymer)는 흡광 계수가 높아 얇은 두께로도 태양빛을 충분히 흡수 할 수 있어 얇은 두께로도 제작이 가능하다. 이러한 점들이 태양전지의 생산단가를 낮추며 무게, 크기, 형태에 제약을 적게 해준다.
또한 최근 정보 전자산업의 급속한 발전과 함께 차세대 디스플레이로 “flexible" 디스플레이에 대한 관심이 급증하고 있다. 이 디스플레이는 마음대로 휘거나 접을 수 있고 곡면제작이 가능할 것이라고 기대된다. 또한 모바일 유비쿼터스(ubiquitous) 환경을 충실히 구현할 수 있을 것이다. 이를 위해서는 가볍고, 깨지지 않으며 저가의 요구를 만족해야한다. 이러한 요구를 만족하기 위해서는 고분자나 저분자의 유기물 재료를 활용하는 것이 필수적이다.
이러한 시대 요구에 따라 평소에 화학합성에 관심이 깊어 기본적인 원리부터 유기합성 실험을 접하게 되었다.

참고자료

· 유기 복합재를 이용한 고분자 태양전지. 고분자 과학과 기술 제 14권 1호
· 나노박막형 유기 태양전지의 기술 동향. 고분자 과학과 기술 제 17권 4호
· 전도성 고분자란. 화학세계 2006.02.
· 고분자 태양전지의 소자구조 연구동향. 고분자 과학과 기술
· 박막 실리콘 태양전지 기술 동향. 세라미스트 제 8권 5호
· 고효율 유기 태양전지를 위한 신규 유기재료의 구조 설계. 고분자 과학과 기술
· Efficiency of bulk-heterojunction organic solar cells. Progress in Polymer Science