초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
다양한 구조의 저조도 실내광 유기 태양전지의 전하 (charge) 수집 전극 연구를 통하여 16% (white LED 1000 lux 면적: 0.1 cm²) 기준) 이상의 광전 효율을 가지는 소자 개발.

○ 전체 내용
본 연구에서는 실내 유기 태양전지용 양/음 전하 수집 전극 (수집 층) 및 재결합 층 (탠덤셀)을 개발을 함으로서 광전 효율 16% 이상을 확보함을 목표로함.
- 전산모사 기반으로 소자 광학설계
- 표면처리, 고분자 용

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
다양한 구조의 저조도 실내광 유기 태양전지의 전하 (charge) 수집 전극 연구를 통하여 16% (white LED 1000 lux 면적: 0.1 cm²) 기준) 이상의 광전 효율을 가지는 소자 개발.

○ 전체 내용
본 연구에서는 실내 유기 태양전지용 양/음 전하 수집 전극 (수집 층) 및 재결합 층 (탠덤셀)을 개발을 함으로서 광전 효율 16% 이상을 확보함을 목표로함.
- 전산모사 기반으로 소자 광학설계
- 표면처리, 고분자 용액 공정, 도핑 산화물 증착 등을 통한 수집증 개발
- 다양한 흡광층 적용을 통한 고효율 실내 유기태양전지 구현

□ 연구개발성과
● 다양한 음전하 수집 전극 (고분자 표면처리 기반, 산화물 반도체 적용 등), 양전하 수집 전극 (도핑 기반, 전도성 고분자, 산화물 반도체 등), 재결합 층 (고분자 표면처리된 전도성 고분자) 최적화를 진행하였고, 광전 효율 20 %이상의 고효율을 달성함.
● 계면에서 일어나는 전하 수송, 일함수 매칭, 투과도 등의 원천기술이 확보 되었으며, 실내광 유기 태양전지 소자 성능 검증으로 추후 실용화에 대한 높은 가능성을 제시함.
● SCI급 논문 11 (※1편 Early view 게재)편 게재 (Advanced Energy Materials (IF: 25.245), Nano Energy 3편 (IF: 16.602), Advanced Functional Materials 1편 (IF: 16.836) 등 최상위 논문 다수 포함)

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
● 실내용 태양전지는 다른 흡광 물질에는 어렵지만 유기 태양전지에 최적화 되어있는 적용분야이고, IoT센서 전원 등으로 활용 분야가 다양함.
● 본 연구를 통해서 유기태양전지의 저조도 성능 극대화가 구현되며, 이는 새로운 활로를 개척하며, 유기 태양전지 시장 및 상업화를 이끌 수 있음.
● 또한 비슷한 구조의 유기 광센서 등에도 적용 및 발전이 가능하고, 신사업 창출 효과가 생김.
● 더불어 인체 환경 친화적인 전원으로서 화석 연료의 남용을 막아 환경 오염을 줄이는 효과를 가져다 줄 수 있음.
● 마지막으로 전하 수송층 연구를 통해 태양전지 이외에 많은 전자소자들의 물리 화학적 매커니즘을 구명 할 수 있는 기회가 됨.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 8
• 1) 연구수행 결과 ... 8
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 32
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 32
• 6. 참고문헌 ... 33
• 끝페이지 ... 33