티오펜이 치환된 디아릴에텐 고분자 필름의 광전 효과

서지정보

· 발행기관 : 한국화상학회
· 수록지 정보 : 한국화상학회지 / 13권 / 1호 / 1 ~ 6페이지
· 저자명 : 김은경, 권태창, 이재왕

초록

전기적인 산화반응에 의해 고분자를 형성하는 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT)이 치환된 디아릴에텐 화합물인 BTFTT는 UV와 Vis 광에 의해 가역적으로 광변색 특성을 보이면서 전기화학적인 특성을 나타내었다. 특히 BTFTT는 1V(vs Ag/AgCl) 이상에서 산화되는데 전압 범위 -0.7～+1.5V 영역에서 순환전류법에 의해 BTFTT고분자(PBTFTT) 막을 형성하였으며 순환전류의 횟수에 따라 PBTFTT 필름의 두께를 제어 할 수 있었다. PBTFTT 필름이 코팅된 전극은 하이드로퀴논/퀴논과 같은 redox couple이 용해되어 있는 용액에 담글 때, 광전류 발생 현상을 나타내었으며, 빛에 대한 가역적인 스위칭 현상을 보였다. 또한 전고상형 Al/PBTFTT/ITO photocell을 제작하여 태양광 하에서 광전특성을 연구한 바, open-circuit voltage(Voc) 값이 0.79V로 높게 나타났다.1. 서 론광변색성 분자인 디아릴에텐은 특정한 파장의 영역에 따라 가역적으로 이성화가 일어나면서 색이 바뀌는 특성뿐만 아니라, 빠른 응답성, 열적 안정성, 우수한 피로저항도(fatigue resistance)와 메모리효과로 유기 스위칭 소재로서 많은 연구가 진행되어 왔다.[1]특히 자외선과 가시광선의 광원에 따라 생성되는 이성질체는 물리, 화학적인 변화와 동시에 전기적인 특성의 변화 또한 가역적으로 나타난다. 디아릴에텐 고분자의 경우에는 닫힌 형태에서는 open형보다 π-전자 공액화 길이가 훨씬 늘어나기 때문에 이로 인해 광에 의한 π-전자 공액화 길이가 더 크게 변화 된다. 따라서 광에 의한 전기적인 특성의 스위칭 역시 가능하다.[2] 디아릴에텐의 고분자에 UV영역의 파장의 빛을 조사 시 closed형이 되며, 색이 짙어지고 동시에 π-전자 공액화 길이가 훨씬 늘어나 분자내의 charge generation과 전하 injection /transport가 용이해 진다. 이를 바탕으로 특정 치환기를 가지는 디아릴에텐 분자나 고분자는 광원에 따른 photoswitching과 electroswitching이 동시에 가능하다.[3]전기화학적으로 active하거나 redox-active한 분자를 디아릴에텐 분자에 치환함으로서 광전류나 태양전지 같은 우수한 photo-electrical 스위칭을 기대할 수 있으며, 이의 특성평가나 다른 적용을 위해서는 디아릴에텐의 고분자를 ITO (indium tin oxide) 유리, Ag 같이 전도성을 가질 수 있는 표면위에서 스핀코팅, 전기전착 등의 방법을 통하여 적용이 가능하다. 이에 본 연구에서는 디아릴에텐분자(BTF6)의 6, 6’ 위치에 redox-active하고 전기화학적인 산화방법을 통해 고분자 중합이 가능한 그룹인 EDOT으로 치환된 디아릴에텐에 대하여 연구하였다. EDOT으로 치환된 디아릴에텐(BTFTT) 은 전기중합에 의해 고분자가 형성되며, 생성 된 BTFTT 고분자(PBTFTT) 필름의 광전류 발생 및 광전효과에 대해 특성 평가하였다.

참고자료

· 없음