초록 ▼

3. 연구결과
이정용(EEWS)
- 은 나노선을 스프레이를 통해 낮은 저항과 높은 투과도를 동시에 만족시키도록 은 나노선 네트워크를 형성한 후 PDMS 용액의 표면에 묻히도록 경화를 해 신축성 투명전극을 제작하였다.
- 면저항 10 ohm/sq과 가시광 투과율 80%를 달성하였으며, 33%의 인장을 100회 반복한 후에도 저항 증가를 20% 미만으로 제한함
신축성 태양전지를 위한 유기박막 전사 기술 개발
- 신축성 태양 전지에 사용될 유기 박막을 원하는 목표 기판의 표면 성질에 관계없이 안정적으로 형성하

3. 연구결과
이정용(EEWS)
- 은 나노선을 스프레이를 통해 낮은 저항과 높은 투과도를 동시에 만족시키도록 은 나노선 네트워크를 형성한 후 PDMS 용액의 표면에 묻히도록 경화를 해 신축성 투명전극을 제작하였다.
- 면저항 10 ohm/sq과 가시광 투과율 80%를 달성하였으며, 33%의 인장을 100회 반복한 후에도 저항 증가를 20% 미만으로 제한함
신축성 태양전지를 위한 유기박막 전사 기술 개발
- 신축성 태양 전지에 사용될 유기 박막을 원하는 목표 기판의 표면 성질에 관계없이 안정적으로 형성하는 유기 박막 전사 기술을 개발했으며 spin-coating방식으로 제작된 박막과 같은 효율의 퀄리티의 박막을 형성.

김범준(생명화공)
 유기태양전지용 광활성층 도너 소재 개발 및 이를 이용한 소자
- 결정성 조절이 용이한 3원 랜덤 공중합체 소재개발
- 본 연구에서는 selenophene을 이용하여 고분자의 배열 및 홀이동도를 증가하고자 기본 D-A형태의 PDPP-Thiophene (PDPPT100) 와 PDPP-Selenophene (PDPPS100)의 중간 비율로 세 개의 다른 3원 랜덤 공중합체를 합성을 진행. (우측 그림 참조)
 열적 안정성과 기계적 특성 개선을 위한 P3HT-g-P2VP 사용화제 합성 및 소자 적용
- 본 연구팀에서는 활성층의 기계적, 열적 안정성을 향상시키기 위해 P2VP 의 grafting density 를 자유롭게 조절할 수 있는 그래프트 공중합체 시스템을 개발하였으며 이를 바탕으로 P3HTg-P2VP 를 합성하여 compatibilizer 로 이용, 광활성층의 열안정성을 향상시키는 연구를 진행하였음

오지훈(EEWS)
 Spalling 공정을 이용한 저비용 고효율 유연 PV 기술 개발
- 본 연구에서는 유연 특성을 지닌 단결정 실리콘 웨이퍼를 얻고 자, Ni stress layer를 Si 기판 위에 전착시킨 후, 열처리를 통해 발생된 응력을 제어하여 10 – 50 5m 두께의 단결정 실리콘 foil을 Si 기판으부터 박리시켜 형성함. (우측 그림 참조)
 식각 공정을 이용한 고 효율 유연한 단결정 PV 기술 개발
- 본 연구에서는 나노리소 및 플라즈마 식각 방법을 이용하여 실리콘 기판 위에 포어구조를 형성한 후 열처리를 통하여 단결정 실리콘 박막을 형성함. (우측 그림 참조)

정인(나노과학)
 새로운 유무기 하이브리드 금속 할로겐 화합물 합성
- (Organic)xSnyIz
 신물질의 단결정 구조 규명
신물질의 광학적 성질 연구
신물질의 액체 공정 개발
신물질의 액체상의 특성 연구와 태양전지를 위한 액체 공정 개발

유승협(전기전자)
 소수성/친수성 복층 구조 형성을 위한 공정 수립
- 본 연구에서는 임프린트 공정과 소수성/친수성 복층 구조를 이용한 투명전극 제작 공정을 위하여 친수성/소수성 복층 레진 구조를 형성하는 공정을 수립
- 패턴형성을 위한 임프린트 공정 최적화
점, 선, 그리드 형태의 서브마이크론, 나노 은 전극 형성
- 점, 선, 그리드 형태의 패턴을 복층 레진 구조에 임프린트 공정으로 패턴을 형성하고 그 패턴에 은 잉크를 채우는 공정으로 전극을 형성.
- 결과로부터, 본 공정에 의해 나노 스케일 투명 전극의 성공적인 형성을 기대할 수 있으며, 더 나아가 본 공정에 의해 재료비를 크게 줄일 수 있음을 확인.

임성갑(생명화공)
 유연성 기판 위에 iCVD-ALD 복합막 적용 후 봉지 특성 측정
- PET 기판 위에 poly(2,4,6,8-tetravinly-2,4,6,8-tetramethyl
cyclotetrasiloxane)과 Al2O3 박막의 적층 후, 봉지 특성 측정.
Bending radius 25 mm, 15 mm로 flexing 후 봉지 특성 측정.
 복합막 표면 초발수 처리 후 방수, 방오, 자가 세척 특성 평가 - 초발수 처리된 복합막의 표면 이미지 (AFM 및 SEM), 투명도, 물/기름 접촉각, 자가세척 특성 평가

박오옥(생명화공)
 스탬핑 몰드 형성기술 개발 및 고분자 활성층 전사조건 확립
- 기존의 상업적으로 활용되는 PUA 레진과 비교하였을 때 활성층의 전사를 원활하게 하기 위하여 보다 활성층 전사에 유리한 표면에너지를 가지는 PUA 고분자 원재료를 재료 배합을 조절하여 합성하였고, 이를 통해 효과적인 고분자 활성층 전사조건 확립. (우측 그림 참조)
 스탬핑 공정을 이용한 ITO기판 기반의 유기태양전지 제작 및 이를 통한 공정 신뢰성 평가
- 활성층 전사를 통한 유기태양전지 실현 가능성을 확인하기 위하여, ITO 를 양극으로 사용하여 ITO 가 코팅된 유리기판 위에 고분자 활성층을 스탬핑 전사를 통하여 형성하고, 이를 통해 태양전지를 제조하였음. 이에 따라 기존의 스핀코팅과 비교하였을 때, 상대 효율 80% 이상을 나타낼 수 있음을 확인함. (우측 그림 참조)
 스탬핑 공정을 이용한 유연기판 기반의 유기태양전지 제작
- 유리기판 위 스탬핑 전사를 통해 유연태양전지 실헌 가능성을 확인하였으므로 이를 통해 유연 유기 태양전지를 제조하고자, 열적및 화학적 안정성이 우수한 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN) 기판 위에 스탬핑 전사를 통해 활성층을 도입하여 유연 유기태양전지를 제조하였고, 스핀코팅 대비 80% 이상의 상대효율을 달성하였음.
이를 통해 결과적으로 대면적 고유연 태양전지를 스탬핑 전사를 통해 제조할 수 있는 가능성을 확보하였음.
. (우측 그림 참조)

Abstract ▼

3. Research Results
J.Y. Lee(EEWS)
 Research on stretchable transparent electrode using Ag nanowire(AgNW)
-After spray coating system formed high performance of AgNW network, which had low resistance and high transmittance, PDMS grabbed the AgNW network during curing process - This electro

3. Research Results
J.Y. Lee(EEWS)
 Research on stretchable transparent electrode using Ag nanowire(AgNW)
-After spray coating system formed high performance of AgNW network, which had low resistance and high transmittance, PDMS grabbed the AgNW network during curing process - This electrode had 80 % of transmittance and 10 ohm/sq of sheet resistance could endure 33% strain with over 100 times repetition and the resistance of side of electrode increased under 20 %.
 Development and analysis on organic thin film transfer method - We developed transfer method of organic photo-active layers to form stable and uniform organic film on stretchable electrode and this film quality showed same efficiency with spin-coated on flat substrate.

B.J. Kim(CBE)
 Development of highly flexible active material
- Development of conjugated polymer for high-efficiency OPV - Synthesis of conjugated random terpolymers (PDPP2T-Se-Th) from electron-deficient diketopyrrolopyrrole (DPP) based unit in conjugation with two electron-rich selenophene (Se) and thiophene (Th) to generate different crystalline behaviors of polymers - Development of highly flexible active material synthetical interface control techniques for high resistance to mechanical stress.
-Synthesis of P3HT-g-P2VP and P3HT-b-P2VP rod-coil copolymers using microwave-assisted click reaction between azide functional groups in P3HT polymers and alkyne-terminated P2VP polymers.

J. Oh(EEWS)
 Development of low cost, flexible PV technology using spalling process
- In this work, Ni stress layer was electrodeposited on Si substrate and thermal process was executed to control of stress on Si substrate.
Finally thin single crystalline silicon foil of 10 – 50 μm thickness was exfoliated from Si substrate using this spalling process. (The right figure)
 Development of high efficiency flexible single crystal PV using etching technique
- In this work, pore structure was fabricated on silicon substrate using nanolithgraphy and plasma etching, after then thin single crystalline silicon layer was formed using thermal process. (The right figure)

I. Chung(GSNT)
 Synthesis of new organic/inorganic hybrid metal halogens - (Organic)xSnyIz
 Single crystal structure determination of new compounds  Studies of optical properties of new compounds  Solution processing of new compounds

S. Yoo(EE)
 Process setup for the formation of hydrophobic/hydrophilic bilayer structure
- In this research, we try to establish systematic steps that will allow us to have hydrophobic/hydrophilic bilayer structure for the fabrication of transparent electrode using imprinting process and the bilayer structure.
- Optimization of imprinting process for the formation of patterns  Formation of sub-micron/nano scale dot, line and grid Ag electrode
- We first made dot, line and grid patterns on the bilayer resin structure via imprinting process, and then filled the patterns with Ag-ink to fabricate Ag-grid electrode
- From the results, we expect to achieve successful formation of nanoscale transparent electrode by the process. Furthermore, the process is able to substantially reduce the material cost.

S.G. Im(CBE)
Application of iCVD-ALD multilayer on flexible subs trate and measurement of barrier property of the multilayer - On PET substrate, poly(2,4,6,8-tetravinly-2,4,6,8-tetramethyl cyclotetrasiloxane) and Al2O3 were alternately deposited. The barrier property of the multilayer was measured via calcium test. The multilayers were flexed with bending radius of 25 and 15 mm, then the barrier properties were measured.
Hydrophobic treatment on the surface of the multilayer and measurement of the water/oil-repellency and self-cleaning property.
- Various properties of the multilayer with hydrophobic surface were measured: surface morphology (AFM, SEM), transmittance, water-/oil- repellency, self-cleaning property.

O. Park(CBE)
 Fabrication of PUA-based flexible polymer stamp Our group tried to fabricate polyurathene acrylate (PUA)-based polymer stamp from raw materials. Bysynthesis of PUA, we can optimize the surface energy of PUA stamp to transfer the polymer active layer well on the substrate compared with commercialPUA resin. (right side figure)
 Ensuring the reliability of stamping transfer
To ensure the availability of stamping transfer on the fabrication process of organic solar cells, we fabricate organic solar cells on ITO coated glass substrate using both spin coating or stamping transfer.
From this experiment, we can get a relative efficiency of stampingtransferred solar cell over 80 %. (right side figure)
 Application of stamping transfer on flexible substrate As a final step, we fabricate organic solar cells on the flexible substrate. Polyethylene naphthalate (PEN) that thermally or chemically stable polymer was used as a flexible substrate. As a result, we achieved the relative efficiency of stamping transferred solar cell over 80 % (right side figure) compared to organic solar cells fabricated via spin-coating process. From this result, we showed the possibility to apply stamping transfer process into large area fabrication.

목차 Contents

• EEWS Research 2014 Final Report ... 1
• Summary (English) ... 5
• 국문 요약문 ... 14
• 1. Research Purpose ... 22
• 2. Research Target and Achievement ... 23
• 3. Research Method ... 23
• Research on very thin stretchable organic solar cell ... 23
• Development of highly flexible active material ... 26
• Development of high efficiency flexible single crystal PV using layer transfer technique ... 28
• Development of highly efficient and flexible PV based on new environ mentally friendly high performance p-type inorganic semiconductors ... 29
• Technology for scalable and flexible transparent electrode / semitranspar ent solar cell ... 32
• Large-area Flexible Hydrophobic Packaging ... 33
• Overcoming of limitations in fabrication process for flexible solar cell by stamping transfer technique ... 35
• 4. Research Results ... 36
• (1) Outcome results ... 36
• (2) Further research required ... 66
• (3) Findings deserve to press ... 70
• 5. Research Outcomes ... 70
• (1) Publication ... 70
• (2) Conference presentation ... 72
• (3) Patents ... 74
• 6. Reference ... 75
• 1. 연구목적 ... 76
• 2. 연구목표와 성과 ... 77
• 3. 연구방법 ... 77
• 초박형 신축성 유기태양전지 기술 개발 ... 77
• 고유연 능동 소재개발 ... 80
• 박리기법 응용 단결정 고효율 PV의 유연화 기술 개발 ... 82
• 친환경적인 고성능 p형 무기물 반도체 신소재 기반 고효율 유연 PV개발 ... 83
• 대면적호환 유연 투명전극 및 반투명 PV 기술 ... 85
• 대면적 유연 및 소수성 패키징 ... 86
• 스탬핑 전사 기술을 이용한 유연성 태양전지 공정한계 극복 ... 89
• 4. 연구결과 및 고찰 ... 90
• (1) 연구결과 ... 90
• (2) 수반되어야 할 (후속)연구내용 ... 121
• (3) 보도할 만한 내용 ... 125
• 5. 연구결과물 발표실적 ... 125
• (1) 논문 ... 126
• (2) 학회발표 ... 127
• (3) 특허 ... 129
• 6. 참고문헌 ... 130
• 끝페이지 ... 131