표제지
초록
ABSTRACT
서문
목차
기호 설명 16
1장 서론 17
2장 이론적 배경 22
2.1. 실내광전지 이론 22
2.1.1. 실내광전지의 구조 22
2.1.2. 실내광전지의 동작원리 24
2.1.3. 실내광전지의 성능 파라미터 25
2.1.4. 실내광전지의 등가 회로 모델 28
3장 실내광전지 제작 및 측정 29
3.1. 실내광전지의 제작 29
3.2. 실내광전지의 측정 30
3.3. 억셉터 합성 31
3.4. 대면적 유연 실내광전지의 제작 35
4장 결과 및 고찰 36
4.1. 억셉터 구조 변경을 통한 실내용 고효율 광전소자 분석 36
4.1.1. 물질의 광학적 특성 36
4.1.2. 에너지 준위 분석 41
4.1.3. 실외 광원 성능 분석 44
4.1.3. 실내 광원 성능 분석 49
4.1.4. 실내광전지의 시뮬레이션 분석 51
4.1.4. 등가 회로 모델 분석 56
4.1.5. 재결합 분석 60
4.1.6. 엑시톤 분리 효율 및 전하 수집 효율 평가 64
4.1.7. 광활성층 결정성 및 박막 분석 66
4.2. 대면적 유연 광전지 분석 71
4.2.1. 유연전극의 구현 및 전도도 평가 71
4.2.2. 유연전극의 투과도 평가 73
4.2.3. 유연전극의 계면 결함 분석 75
4.2.4. 대면적 유연 실내광전지의 성능 77
5장 결론 79
5.1. 억셉터 구조 변경을 통한 실내용 고효율 광전소자 79
5.2. 대면적 유연 광전지 80
참고문헌 81
Table 1. 실내광전지 연구의 역사 및 동향 21
Table 2. 실내광전지의 매개변수 및 전류 밀도-전압 특성 46
Table 3. 전극 증착 조건에 따른 면저항 72
Table 4. PEDOT:PSS가 적용된 유연 전극과 HTL 적용 시 면저항 76
Table 5. 대면적 유연 광전지의 전압-전류 특성 76
Figure 1. 실내광전지 정구조 (좌), 역구조 (우) 23
Figure 2. 실내광전지의 에너지밴드 다이어그램(상), 전하 생성 메커니즘(하) 24
Figure 3. 연구에 적용된 NFA 구조 32
Figure 4. ThSe-C6 와 ThSe-C9의 합성 33
Figure 5. ThTh-C6 와ThTh-C9의 합성 34
Figure 6. 흡광 분석법을 이용한 액체상태의 NFA의 흡광 분석 (상), 도너와 억셉터가 섞인 광활성층의 흡광 분석 (하) 38
Figure 7. 다양한 광원의 발광 파장 영역 및 조도 39
Figure 8. 풀러렌 및 비풀러렌 억셉터의 성능 비교 (상), 비풀러렌 억셉터의 EQE와 주요 광원의 발광 파장 영역 매칭 (하) 40
Figure 9. cyclic voltammetry 측정 42
Figure 10. 본 연구에 사용된 물질들의 에너지 다이어그램 43
Figure 11. 1-sun 광원에서의 전류 밀도-전압 (J-V) 47
Figure 12. 1-sun 광원에서의 EQE 48
Figure 13. LED 광원에서의 전류 밀도-전압 (J-V) 50
Figure 14. 2D FDTD 시뮬레이션 53
Figure 15. 3D FDTD 시뮬레이션 54
Figure 16. 재료의 굴절률 (상), 흡광 계수 (하) 곡선 55
Figure 17. 1-sun 환경에서의 rS, rP 곡선 (상), LED 환경의 rS, rP (하) 곡선[이미지참조] 58
Figure 18. 각 광활성층의 임피던스 분광법 측정 59
Figure 19. 조도에 대한 VOC의 플롯[이미지참조] 62
Figure 20. 조도에 대한 JSC의 플롯[이미지참조] 63
Figure 21. 유효 전압에 따른 광 전류 밀도 65
Figure 22. 각 PM6:NFA 필름의 2차원 GIWAXS 패턴 68
Figure 23. OOP방향 (상), IP 방향 (하)의1차원 GIWAXS 69
Figure 24. AFM 을 통한 NFA의 거칠기 분석 70
Figure 25. UV-vis 를 통한 유연전극의 투과도 분석 74
Figure 26. 유연전극 거칠기 분석 75
Figure 27. 1-sun 조명 하 대면적 유연 유기태양전지 성능 78