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유무기 하이브리드 나노소재를 활용한 고효율 고분자 태양전지 개발
Organic-Inorganic Hybrid Nanomaterials for High-Performance Polymer Solar Cells 원문보기

고분자 과학과 기술 = Polymer science and technology, v.26 no.3, 2015년, pp.226 - 231  

최효성 (Department of Chemistry, Hanyang University)

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문제 정의

  • 본론에서는 유무기 하이브리드 나노재료로써 이온성액체(ionic liquid), 공액고분자 전해질(conjugated polyelectrolyte), 자가조립단일층(self-assembled monolayer)을 도입한 금속산화물-유기 표면 개질체 복합재료의 제조방법 및 특성 변화에 대해 설명한다. 그리고 이 나노소재들을 기반으로 한 다양한 활용 분야 중에서 고분자 태양전지 응용 분야에 대해서 살펴보도록 한다.
  • 특히 친수성 금속산화물의 표면을 소수성으로 변화시키고 금속산화물의 광학적·전기적 특성을 조절할 수 있다. 본 특집에서는 다양한 유무기 하이브리드 나노소재의 종류와 특성을 설명하고 이 재료들을 고분자 태양전지에 응용하여 소자성능을 향상시킨 연구결과에 대해서 소개하였다. 유무기 하이브리드 나노소재는 여러 가지 유·무기물의 조합이 가능하여 응용분야의 특성에 맞춰서 제조가 가능하기 때문에 무궁무진한 가능성을 가지고 있다.
  • 본론에서는 유무기 하이브리드 나노재료로써 이온성액체(ionic liquid), 공액고분자 전해질(conjugated polyelectrolyte), 자가조립단일층(self-assembled monolayer)을 도입한 금속산화물-유기 표면 개질체 복합재료의 제조방법 및 특성 변화에 대해 설명한다. 그리고 이 나노소재들을 기반으로 한 다양한 활용 분야 중에서 고분자 태양전지 응용 분야에 대해서 살펴보도록 한다.
  • 2,3 이러한 금속산화물의 고유 특성은 금속산화물 표면에서 자가 배열할 수 있거나 화학적으로 결합할 수 있는 기능기를 갖는 다양한 종류의 유기 표면 개질체를 도입함으로써 조절할 수 있다. 유기 표면 개질체로 이온성 액체, 공액고분자 전해질, 자가조립 단일층을 이용한 금속산화물의 특성 변화와 이들 하이브리드 나노재료를 이용한 태양전지의 특성에 대해 알아보도록 하자.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
무기화합물의 종류로 무엇이 있는가? 유기화합물 이외의 화합물로 무기화합물이 존재하는데 일반적으로 탄소원자가 결여되어 있는 화합물로 정의한다. 무기화합물 종류로는 수소화합물, 산화물, 할로겐화물, 질산염, 금속착물 등이 있고 탄소를 포함하고 있는 화합물 중에서도 이산화탄소, 다이아몬드, 탄화칼슘 등은 무기화합물로 분류된다. 무기화합물은 일반적으로 내부식성, 내화학성, 내마모성, 내열특성, 고경도과 같은 우수한 물성을 지니고 있으므로 상대적으로 유기물보다 기계적, 화학적, 열적 안정성이 우수한 장점이 있지만, 원자재의 가격이 비싸고 가공시 공정이 복잡하다는 단점을 지닌다.
유기화합물이란 무엇인가? 우리 일상생활에는 수많은 유기화합물이 이용되고 있다. 유기화합물이란 구조의 기본골격으로 탄소원자를 갖는 화합물을 통틀어 일컫는데 탄소골격의 길이나 분기의 다양성에 제한이 없어 무기화합물보다 다양한 구조를 가질 수 있는 뿐만 아니라, 탄소에 질소, 산소, 할로겐 등 다양한 원소가 결합 가능하기 때문에 다양한 작용기를 갖는 화합물들이 각각 독특한 특성을 나타낼 수 있다.1 음식물, 섬유, 고무, 플라스틱 등 유기화합물의 종류와 형태는 헤아릴 수 없을 만큼 많고 인간의 의식주 생활에 불가결한 중요한 물질이다.
유기화합물의 단점은 무엇인가? 1 음식물, 섬유, 고무, 플라스틱 등 유기화합물의 종류와 형태는 헤아릴 수 없을 만큼 많고 인간의 의식주 생활에 불가결한 중요한 물질이다. 그러나 온도, 압력 등 주위 환경의 영향에 의해 쉽게 변형되고 안정성이 없다는 단점을 가지고 있다. 유기화합물 이외의 화합물로 무기화합물이 존재하는데 일반적으로 탄소원자가 결여되어 있는 화합물로 정의한다.
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