현재 태양전지 산업은 기존의 화석연료의 대체에너지로써 주로 1세대 태양전지인 실리콘 태양전지 위주로 상업화를 진행해 왔다. 그러나 산업계의 유연특성 요구 및 효율 한계의 극복을 위해 2세대 태양전지 무기박막 태양전지를 거쳐 3세대인 염료 감응형 태양전지(DSSC). 페로브스카이트 태양전지, 양자점(Quantum Dat) 태양전지, 유기태양전지 등이 등장하였다. 그 중 유기 태양전지는 저온 공정을 통한 유연소자 적용 가능성과 전 공정 ...
현재 태양전지 산업은 기존의 화석연료의 대체에너지로써 주로 1세대 태양전지인 실리콘 태양전지 위주로 상업화를 진행해 왔다. 그러나 산업계의 유연특성 요구 및 효율 한계의 극복을 위해 2세대 태양전지 무기박막 태양전지를 거쳐 3세대인 염료 감응형 태양전지(DSSC). 페로브스카이트 태양전지, 양자점(Quantum Dat) 태양전지, 유기태양전지 등이 등장하였다. 그 중 유기 태양전지는 저온 공정을 통한 유연소자 적용 가능성과 전 공정 용액 공정을 통한 롤투롤(Roll to Roll) 방식의 대량생산적용이 가능할 것으로 보여, 많은 연구 개발이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 유기태양전지의 중요요인 중에 하나인 광활성층 (Active layer)의 두께에 따른 특성을 분석하였다. 두께는 스핀코터의 RPM을 400, 600, 800, 1000, 1200으로 조건을 달리함으로써 조절하였다. 분석은 태양전지의 기본적인 특성을 보기위해 전기적 특성 관련한 I-V측정과 광학특성 관련한 EQE 측정, Thickness Profiler를 통한 두께 측정, XRD장비를 통한 Peak의 위치 및 Intensity 측정을 진행하였다. Thickness Profiler를 통해 ZnO의 두께 및 P3HT:PCBM의 공정 RPM 속도에 따른 두께를 측정하였으며, XRD측정을 통해 Peak위치의 이동을 확인하여, Stress 및 구조에 관한 정보를 추출하였고, Peak Intensity의 FWHM(Full Width at half Maximum)을 통해 Grain Size를 추정하였다. Light I-V를 통해 개방전압(Voc), 단락 전류(Isc), 단락전류 밀도(Jsc), 곡선인자(FF), 전력변환효율 (Power Conversion Efficiency), 직렬저항 (Rs), 병렬저항 (Rsh) 등 태양전지의 주요파라미터를 추출하였고, Dark I-V에 log를 취한 후 미분한 형태인 G-V 그래프를 통해 Built in Potential (Vbi) 값을 추출 하였다, EQE 측정을 통해 파장대별 EQE 데이터를 얻었다. 기존의 진공상태에서의 공정이 아닌 대기 상태에서의 공정을 진행하여, 유기태양전지의 상업화 및 대기 중에서의 소자 성능 향상에 관한 연구에 큰 도움이 될 것으로 예상된다.
현재 태양전지 산업은 기존의 화석연료의 대체에너지로써 주로 1세대 태양전지인 실리콘 태양전지 위주로 상업화를 진행해 왔다. 그러나 산업계의 유연특성 요구 및 효율 한계의 극복을 위해 2세대 태양전지 무기박막 태양전지를 거쳐 3세대인 염료 감응형 태양전지(DSSC). 페로브스카이트 태양전지, 양자점(Quantum Dat) 태양전지, 유기태양전지 등이 등장하였다. 그 중 유기 태양전지는 저온 공정을 통한 유연소자 적용 가능성과 전 공정 용액 공정을 통한 롤투롤(Roll to Roll) 방식의 대량생산적용이 가능할 것으로 보여, 많은 연구 개발이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 유기태양전지의 중요요인 중에 하나인 광활성층 (Active layer)의 두께에 따른 특성을 분석하였다. 두께는 스핀코터의 RPM을 400, 600, 800, 1000, 1200으로 조건을 달리함으로써 조절하였다. 분석은 태양전지의 기본적인 특성을 보기위해 전기적 특성 관련한 I-V측정과 광학특성 관련한 EQE 측정, Thickness Profiler를 통한 두께 측정, XRD장비를 통한 Peak의 위치 및 Intensity 측정을 진행하였다. Thickness Profiler를 통해 ZnO의 두께 및 P3HT:PCBM의 공정 RPM 속도에 따른 두께를 측정하였으며, XRD측정을 통해 Peak위치의 이동을 확인하여, Stress 및 구조에 관한 정보를 추출하였고, Peak Intensity의 FWHM(Full Width at half Maximum)을 통해 Grain Size를 추정하였다. Light I-V를 통해 개방전압(Voc), 단락 전류(Isc), 단락전류 밀도(Jsc), 곡선인자(FF), 전력변환효율 (Power Conversion Efficiency), 직렬저항 (Rs), 병렬저항 (Rsh) 등 태양전지의 주요파라미터를 추출하였고, Dark I-V에 log를 취한 후 미분한 형태인 G-V 그래프를 통해 Built in Potential (Vbi) 값을 추출 하였다, EQE 측정을 통해 파장대별 EQE 데이터를 얻었다. 기존의 진공상태에서의 공정이 아닌 대기 상태에서의 공정을 진행하여, 유기태양전지의 상업화 및 대기 중에서의 소자 성능 향상에 관한 연구에 큰 도움이 될 것으로 예상된다.
The solution processed organic solar cells being low in cost, and flexible in mechanics have attracted worldwide interest. However, in order to replace currently commercialized silicon solar cells, the power conversion efficiency of theses organic cells need to be improved. Organic solar cells are e...
The solution processed organic solar cells being low in cost, and flexible in mechanics have attracted worldwide interest. However, in order to replace currently commercialized silicon solar cells, the power conversion efficiency of theses organic cells need to be improved. Organic solar cells are expected to be the potential candidate for flexible electronics. They are preferred over inorganic quantum dots and perovskite solar cells because of low-temperature processing and mass-production (roll-to-roll method) by employing solution process synthesis techniques. In this paper, the thickness of the active layer of ITO/ZnO/P3HT:PCBM/Pdott:PSS/Ag device was modulated to improve the power conversion efficiency of devices. The thickness of P3HT:PCBM films were varied by changing the revolution per minute (RPM) of the spin coater from 400 RPM to 1200 RPM with the increment of 200 RPM. Thickness Profiler was used to measure the thickness of P3HT: PCBM films. Optical properties were studied by employing External quantum efficiency (EQE) measurements. The crystal quality of thin films, which is an important factor to improve the efficiency, was determined by X-ray diffraction (XRD). The main parameter of the solar cell such as open circuit voltage (Voc), short circuit current (Isc), short circuit current density (Jsc), curve factor (FF), power conversion efficiency, series resistance (Rs), parallel resistance was extracted from IV curves and compared for different thicknesses. The built in potential (Vbi) Value was extracted from the GV graph. It is expected that it will be a great help to commercialization of the organic solar cell and improvement of the device performance in the atmospheric state by proceeding the process in the atmospheric state instead of the process in the existing vacuum state.
The solution processed organic solar cells being low in cost, and flexible in mechanics have attracted worldwide interest. However, in order to replace currently commercialized silicon solar cells, the power conversion efficiency of theses organic cells need to be improved. Organic solar cells are expected to be the potential candidate for flexible electronics. They are preferred over inorganic quantum dots and perovskite solar cells because of low-temperature processing and mass-production (roll-to-roll method) by employing solution process synthesis techniques. In this paper, the thickness of the active layer of ITO/ZnO/P3HT:PCBM/Pdott:PSS/Ag device was modulated to improve the power conversion efficiency of devices. The thickness of P3HT:PCBM films were varied by changing the revolution per minute (RPM) of the spin coater from 400 RPM to 1200 RPM with the increment of 200 RPM. Thickness Profiler was used to measure the thickness of P3HT: PCBM films. Optical properties were studied by employing External quantum efficiency (EQE) measurements. The crystal quality of thin films, which is an important factor to improve the efficiency, was determined by X-ray diffraction (XRD). The main parameter of the solar cell such as open circuit voltage (Voc), short circuit current (Isc), short circuit current density (Jsc), curve factor (FF), power conversion efficiency, series resistance (Rs), parallel resistance was extracted from IV curves and compared for different thicknesses. The built in potential (Vbi) Value was extracted from the GV graph. It is expected that it will be a great help to commercialization of the organic solar cell and improvement of the device performance in the atmospheric state by proceeding the process in the atmospheric state instead of the process in the existing vacuum state.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.