초록 ▼

□ 연구개요
고효율과 장수명의 유기 및 페로브스카이트 태양전지를 구현하기 위한 핵심기술인 ① 유기 및 페로브스카이트 태양전지에 적용 가능한 결정성 중합체 합성 및 특성평가 ② 진청색 형광재료 기반 방향족 아민 유도체가 도입된 정공전달층 소재 합성 및 특성 평가 ③ Fluorene-dithiophene (FDT) 기반 정공전달층 소재 합성 및 특성 평가 ④ 유기 및 페로브스카이트 태양전지와 OLED 표시소자와 융합 모델 제시 ⑤ 소재 및 소자의 융합화를 통한 효율 15% 이상의 유기태양전지와 dopant-free/ dopant

□ 연구개요
고효율과 장수명의 유기 및 페로브스카이트 태양전지를 구현하기 위한 핵심기술인 ① 유기 및 페로브스카이트 태양전지에 적용 가능한 결정성 중합체 합성 및 특성평가 ② 진청색 형광재료 기반 방향족 아민 유도체가 도입된 정공전달층 소재 합성 및 특성 평가 ③ Fluorene-dithiophene (FDT) 기반 정공전달층 소재 합성 및 특성 평가 ④ 유기 및 페로브스카이트 태양전지와 OLED 표시소자와 융합 모델 제시 ⑤ 소재 및 소자의 융합화를 통한 효율 15% 이상의 유기태양전지와 dopant-free/ dopant 조건에서 20/23%의 페로브스카이트 태양전지용 공정기술 개발

□ 연구 목표대비 연구결과
최종 연구 목표
- 유기태양전지 에너지변환효율: 15%
- Dopant-free 정공수송층 소재가 적용된 페로브스카이트 태양전지 에너지변환효율: 20%
- Dopant가 첨가된 정공수송층 소재가 적용된 페로브스카이트 태양전지 에너지변환 효율: 23%

최종 연구 결과:
- 유기태양전지 에너지변환효율: 17.40%
- Dopant-free 정공수송층 소재가 적용된 페로브스카이트 태양전지 에너지변환효율: 20.13%
- Dopant가 첨가된 정공수송층 소재가 적용된 페로브스카이트 태양전지 에너지변환 효율: 23.04%

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
○ 유기 및 페로브스카이트 태양전지는 낮은 제조가격, 실리콘 태양전지와 유사한 높은 에너지 변환효율 등의 이유로 다른 차세대 태양전지에 비해 경쟁력이 높을 것으로 예상됨.
○ 본 과제를 통하여 진행되는 유기 및 페로브스카이트 태양전지의 고효율 기술은 대면적 태양전지 제조기술임.
○ 또한 기술 개발이 완료되어 상용화될 경우 현재 실리콘 태양전지와의 경쟁구도에서 월등히 우수한 품질로 앞으로 대면적 태양전지 시장을 주도해 나갈 수 있음.
○ 용액공정 및 증착방식이 혼합된 제조공정이 가능한 광활성층 재료를 이용한 잉크화 기술은 인쇄전자 기술이 적용되는 OLED, RFID 태그, 전자 종이 등과 더불어 인쇄전자 수요시장의 동반상승을 유도할 수 있게 될 것임.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1-1-1. 유기태양전지에 적용가능한 결정성 공액고분자 합성 및 소자 특성 평가 ... 5
• 1-1-2. 진청색 형광재료 기반 페로브스카이트 태양전지용 단분자형 정공전달층 소재 설계 및 합성 ... 5
• 1-1-3. 측쇄형 액정고분자가 페로브스카이트 층에 도판트로 도입된 태양전지 특성 평가 ... 6
• 1-1-4. Spiro-OMeTAD 유도체 합성 및 도판트가 첨가된 페로브스카이트 태양전지 특성 평가 ... 6
• 1-1-5. 유기 및 페로브스카이트 태양전지용 일체형 공액고분자 합성 및 유기태양전지 특성 평가 ... 7
• 1-1-6. 비할로겐 용매가 적용된 all-polymer solar cell에 적용이 가능한 공액고분자 합성 및 특성 평가 ... 7
• 1-1-7. 진청색 형광재료 기반 페로브스카이트 태양전지용 단분자형 정공전달층 소재 설계 및 합성 ... 8
• 1-1-8. Spiro-OMeTAD 유도체 합성 및 도판트가 첨가된 페로브스카이트 태양전지 특성 평가 ... 8
• 1-1-9. 17.40%의 유기태양전지 효율을 나타내는 넓은 밴드갭을 갖는 공액고분자 합성 및 특성 평가 ... 9
• 1-1-10. 유기 및 페로브스카이트 태양전지용 일체형 공액고분자 합성 및 페로브스카이트 태양전지 특성 평가 ... 9
• 1-1-11. 23.04%의 페로브스카이트 태양전지 효율을 나타내는 단분자형 정공전달층 소재 합성 및 특성 평가 ... 10
• 1-1-12. 유기태양전지와 OLED 표시소자와 융합 모델 제시 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 15
• 6. 참고문헌 ... 15
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 26
• 끝페이지 ... 36