| 초록 |
최근 환경 오염과 에너지자원 고갈을 동시에 해결할 대안으로 재생 에너지 중 태양에너지를 이용한 유기 태양전지가 각광받으며 급격한 성장세를 보이고 있다. 특히 기판으로 사용하는 폴리머는 유연성, 가벼운 무게, 휴대성, 대량 생산성, 접을 수 있는 특징을 가지고 있기 때문에 유연 장치들을 제조하기에 적합하며, 이는 유리와 같은 단단한 기판 위에 제조되는 소자에서 구현하기 힘든 우수한 장점이다. 그러나 유기 태양전지는 얇은 흡수 층의 두께로 인한 낮은 에너지 변환효율과 먼지나 모래 등의 축적 같은 외부환경에 의한 광 투과 감소로 에너지 변환 효율이 급격히 낮아지는 문제를 가지고 있다. 이 문제들을 해결하기 위해 최근 구조체 형성을 통한 반사방지, 광 포집 특성 구현과 먼지나 모래 등의 축적을 방지하는 자가세정이 대안으로 떠오르고 있지만 두 가지 효과를 동시에 발현하는 연구는 아직 제한적인 실정이다. 본 연구에서는 높은 광 산란 특성을 통한 태양전지의 효율 향상과 외부 환경에서의 오염을 막기 위한 자가세정 구조를 동시에 발현하는 실리카 나노 구조를 유연한 폴리머 기판 위에 제조하였다. 실리카 나노 구조체는 대량 생산에 용이한 화학기상증착법을 이용하여 증착하였다. 실리카 나노 구조체는 자가세정을 위한 물과 기름의 접촉각이 150도 이상을 유지하며, 80 % 이상의 높은 광 투과도와 산란도를 동시에 나타내었다. 나노 구조체의 반대 표면에 제조한 유기 태양전지의 효율은 기존 대비 10 % 이상 향상되는 것을 확인하였다. |
