유기전자재료/소재 실험 리포트 (유기태양전지)

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목차

1. OPV fabrication in lab-scale
1) Introduction
2) Experimental details
3) Results and discussion
4) New idea

2. Anti-reflective film
1) Introduction
2) Experimental details
3) Results and discussion

본문내용

 Organic photovoltaic
태양전지는 태양빛의 에너지를 우리가 사용하는 전기에너지로 변환할 수 있는 장치이다. 유기태양전지(OPV)는 유기물인 고분자로 만들어진 태양전지이다. 일반적으로 태양전지는 무기물인 실리콘을 사용한다. 하지만 한정적인 자원과 무거운 무게, 만드는 공정에서의 비용 등으로 인해 유연하고 투명하며 손쉽고 값싸게 제작할 수 있는 태양전지가 필요하게 되었고 그 대안으로 나온 것이 유기태양전지이다. 고분자는 용액공정이 가능하며 우리가 원하는 특성을 가진 고분자를 합성할 수 있고 투명하고 유연한 물성을 가지고 있다.
 Charge transfer mechanism
1) Light absorption
빛이 태양전지로 들어오면 빛의 에너지에 의해서 전자가 여기되어 들뜬 상태의 전자인 exciton이 생성된다.
2) Exciton diffusion
Exciton은 내부에서 diffusion되면서 donor와 acceptor의 계면까지 이동한다.
3) Charge transfer
Donor와 acceptor의 계면에서 exciton은 energy의 차이에 의해서 전자와 정공으로 분리된다.
4) Charge collection
각각의 계면에서 분리된 전자와 정공은 서로 다른 일함수를 가진 전극으로 수집되고 외부에 연결된 전선에 의해 전류가 생성된다.
 Bandgap
Bandgap은 valance band에서의 가장 높은 에너지인 HOMO와 conduction band에서의 가장 낮은 에너지 레벨인 LUMO의 간격을 말한다. 외부에서 bandgap 이상의 에너지가 가해져야만 물질이 에너지를 흡수하여 전자가 conduction band로 여기될 수 있다.
 Donor & Acceptor
donor로는 보통 p-type semiconductor을 사용한다. acceptor로는 n-type material을 사용한다.

참고 자료

He, Youjun, et al. "Indene− C60 bisadduct: a new acceptor for high-performance polymer solar cells." Journal of the American Chemical Society 132.4 (2010): 1377-1382.
de Queiroz Corrêa, Luiza, Francisco Anderson de Sousa Lima, and Diego Bagnis. "PERFORMANCE AND LIGHT STABILITY STUDY ON ICBA AND PCBM FULLERENE ACCEPTORS RELATED TO THE CHOICE ON ELECTRON TRANSPORT MATERIAL."
http://www.ndsl.kr/ndsl/commons/util/ndslOriginalView.do?dbt=TRKO&cn=TRKO201200003536&rn=&url=&pageCode=PG18
장세규, 구강희, and 김범준. "나노입자/블록 공중합체 복합재의 자기조립 제어를 위한 나노입자의 표면 설계." Polymer Science and Technology 27.2 (2016): 122-129.