초록 ▼

□ 연구개요
● 본 과제에서는 재현성에 있어 취약점을 가지고 있는 고분자 재료의 단점을 보완할 수 있는 용액 공정 기반 단분자 도너 재료를 설계 합성하여 유기태양전지에 적용하고자 함.
● 이에 본 연구팀에서는 기본 보고된 유닛 및 신규 디자인한 유닛을 이용하여 2,000 이상의 높은 분자량을 가지는 분자를 설계, 합성을 진행하여 10% 이상의 광전변환효율을 가지는 유기 태양전지를 제작하였음.
● 또한 단분자 내에 가교 시스템을 도입한 분자를 설계, 합성하여 소자의 안정성을 향상 시킬 수 있는지에 대한 기초 연구도 진

□ 연구개요
● 본 과제에서는 재현성에 있어 취약점을 가지고 있는 고분자 재료의 단점을 보완할 수 있는 용액 공정 기반 단분자 도너 재료를 설계 합성하여 유기태양전지에 적용하고자 함.
● 이에 본 연구팀에서는 기본 보고된 유닛 및 신규 디자인한 유닛을 이용하여 2,000 이상의 높은 분자량을 가지는 분자를 설계, 합성을 진행하여 10% 이상의 광전변환효율을 가지는 유기 태양전지를 제작하였음.
● 또한 단분자 내에 가교 시스템을 도입한 분자를 설계, 합성하여 소자의 안정성을 향상 시킬 수 있는지에 대한 기초 연구도 진행함.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 평면성이 향상된 신규 코어를 설계, 합성하였으며 이를 사용하여 단분자 도너 재료를 20여 종을 합성하였으며 합성된 소재의 특성을 평가하였음.
● 합성된 단분자 도너 재료들의 경우 비플러렌 저분자 억셉터들과의 조합을 통해 단분자 유기태양전지를 제작하였을 때 100℃ 이상의 열처리 공정에서 안정하며 모폴로지 변화를 통해 효율상승을 유도할 수 있었음.
● 합성된 신규 단분자 도너 재료와 저분자 억셉터를 사용하여 유기태양전지소자를 제작하였으며 최고 10.53%의 광전변환효율을 달성하였음.
● 스티릴 가교기가 도입된 단분자 도너 재료를 합성하였고 가교 특성을 용매 저항성을 통해 확인하였으며, 태양전지소자에 적합한지에 대한 기초 실험을 수행하였음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
● 단분자 유기태양전지에 사용할 적합한 우수한 열적 안정성 및 분자량을 갖는 신규 단분자 도너 설계기술 확보 및 지적재산권 확보.
● 단분자 유기태양전지에 사용할 소재 합성 기술 및 제조 공정 기술의 국산화 기술 확보.
● 본 연구를 통하여 개발된 신규 코어 재료를 활용하여 저분자 억셉터 및 유기광 다이오드 등에 적용할 수 있는 새로운 유기반도체 소재를 합성하여 관련 연구에 활용함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 1차년도 ... 4
• 2) 2차년도 ... 5
• 3) 3차년도 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 5
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 5
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 3) 목표 달성 수준 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 17
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 17
• 6. 자체점검표 ... 18
• 7. 참고문헌 ... 18
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 19
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 23
• 끝페이지 ... 31