초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
기존에 유기태양전지는 p형과 n형 유기반도체들을 물리적으로 혼합하여 활성층을 제조하였고, 많은 관련 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 기존의 활성층 제조방법과는 차별화되는 “단순 활성층” 제조를 위한 양극성 블록 공중합체를 개발하고 소자성능 향상을 위한 연구를 진행 한다.

◼ 전체 내용
▶ 고효율 신규 양극성 블록 공중합체 합성 및 소자 평가
- Medium bandgap 및 우수한 결정성을 갖는 p-형 고분자의 도입
▶ 블록 공중합체 합성의 재현성 확

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
기존에 유기태양전지는 p형과 n형 유기반도체들을 물리적으로 혼합하여 활성층을 제조하였고, 많은 관련 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 기존의 활성층 제조방법과는 차별화되는 “단순 활성층” 제조를 위한 양극성 블록 공중합체를 개발하고 소자성능 향상을 위한 연구를 진행 한다.

◼ 전체 내용
▶ 고효율 신규 양극성 블록 공중합체 합성 및 소자 평가
- Medium bandgap 및 우수한 결정성을 갖는 p-형 고분자의 도입
▶ 블록 공중합체 합성의 재현성 확보를 통한 재현성 있는 소자성능 구현
- 다량의 고순도 공액형 모노머, 용매 확보
- 반응조건의 최적화 (반응기구, 반응시간, 반응온도)
- Continuous Flow Synthesis Method를 통한 고분자 합성
- 미반응 블록 및 모노머 제거를 통한 고순도 블록 공중합체 확보.
▶ 새로운 n-형 블록이 도입된 신규 양극성 블록 공중합체 합성 및 소자 평가
- 높은 몰흡광계수 (ε)를 갖는 n-형 고분자 블록 합성
- n-형 고분자 블록의 결정성 및 흡수 파장대역 조절
▶ 태양전지 소자 (Outdoor) 및 저조도 (Indoor) 광전변환소자 응용 연구
▶ 양극성 블록 공중합체의 morphology 조절 연구 및 소자 평가
- 각각의 고분자 블록의 side-chain 변화 (친수성, 친유성기 도입)
▶ 낮은 polydispersity (PDI)를 갖는 양극성 블록 공중합체 합성 및 소자평가
- “Chain-growth 중합”이 가능한 신규 공액형 모노머 설계 및 합성

□ 연구개발성과
연구개발 내용과 같이 신규 블록공중합체 합성의 재현성 및 정제를 진행하였습니다. 또한 합성된 블록공중합체의 기본적인 물성 및 필름의 morphology 및 결정성을 규명하였다. 이를 이용한 태양전지 소자(Outdoor) 및 저조도 (Indoor) 소자제작 및 소자특성을 성공적으로 평가하였습니다. 그 결과 13편의 SCI 급 논문을 게재할 수 있었다.

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
▶ 본 연구로부터 발생한 다양한 성과는 상당 수 논문에 게재 되었지만, 학회나 산업체 등에 홍보가 부족한 상태이다. 이를 위해 향후 적극적인 홍보를 통하여 우수한 결과를 관련 분야 연구자들에게 전달할 예정이다. 또한, 결과물을 검토하여 지적재산권을 확보할 수 있는지 타진할 예정이다.
▶ 본 연구결과는 다른 연구그룹에 비하여 상당히 진보되었다고 판단되지만, 재료 및 소자적인 측면에서 여전히 연구할 내용들이 많고 이를 위해서는 많은 연구 인력과 재원이 필요하다. 특히 중국쪽 여러 연구그룹들은 이 분야에서 적극적으로 투자를 하고 있는 상황이다.
▶ 공액형 블록공중합체는 고분자 OLED 재료, 가시광선 및 적외선 광학소자 분야에 적용가능하다고 판단되며 특히 morphology의 안정성이 중요한 유연소자 분야에 적용 가능하다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1.1. 최종연구목표 ... 5
• 1.2. 연구개발의 필요성 ... 5
• 1.3. 연구 내용 및 연구 범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 2.1. Outdoor 및 Indoor를 위한 블록 공중합체 합성 ... 6
• 2.2. 블록공중합체의 기계적 특성 ... 7
• 2.3. 블록 공중합체 필름의 Morphology 조절 및 안정화를 위한 연구 ... 8
• 2.4. Donor-Donor (D-D) 블록공중합체 합성 및 소자 평가 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 9
• 1) 연구수행 결과 ... 9
• 2) 목표 달성 수준 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 10
• 5. 연구개발성과 및 활용 계획 ... 11
• 1) 연구성과 ... 11
• 2) 연구성과 활용계획 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 13