| 초록 |
본 연구에서는 poly(3-hexylthiophene) (P3HT), fullerene derivative [6,6]-phenyl-C71-butyric acid methyl ester (PC[70]BM) 그리고 Poly[2,1,3-benzothiadiazole-4,7-diyl[4,4-bis(2-ethylhexyl)-4H-cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dithiophene-2,6-diyl]] (PCDTBT) 를 전자 도너와 억셉터 물질로 혼합 사용하여 하나의 광 활성층을 형성하는 TC(ternary cascade) 구조의 유기 박막 태양전지를 제작하고 전기적 특성을 조사하였다. 활성층 박막을 형성하기 위해 P3HT:PCBM을 1:1 wt%의 비율로 고정하고 PCDTBT 물질을 여러 중량비 (0.4~0.7 wt% 범위)로 첨가하여 특성변화를 관찰하였다. 활성층의 용해는 monochlorobenzene을 용매로 사용하여 60℃ 온도에서 약 12시간 동안 교반(stirring)한 후 혼합된 활성층 용액을 ITO/glass 기판위에 스핀코팅(spin-coating)법으로 박막을 형성하였다. 완성된 유기태양전지 소자의 광활성층 면적은 0.04cm2 이며 solar simulator (AM1.5 조건: 100mW/cm2)를 이용하여 광효율을 측정하였다. 실험결과 가장 좋은 성능을 나타내는 활성층 중량비는 P3HT:PCBM:PCDTBT = 2:2:0.5 wt%이었고, 이때 소자의 충실인자인 F.F(fill factor) 값은 약 57.2%를 나타내었으며 변환효율은 약 3.5% 이었다. |
