초록 |
최근, 차세대 페로브스카이트 태양전지를 위해 정공수송물질 개발의 방향은 높은 광전환효율 뿐만 아니라 다기능성에도 초점이 맞춰지고 있다. 다양한 정공수송물질의 에너지 준위 조절과 높은 전하이동도 확보를 위한 많은 연구가 존재하고, 본 연구는 첨가제(도핑제) 없이 높은 효율을 보이고 납 이온을 킬레이트하는 복합기능을 보유한 테트라에틸렌 글리콜 (TEG) 기반의 고분자 (alkoxy-PTEG)를 보고한다. 기존 티오펜 대신 알콕시 사슬을 도입해 비방향족 용매에 대한 용해도를 높였다. 게다가 TEG 그룹이 납 이온을 킬레이트하여 잡아둘 수 있으므로 고질적인 납 유출과 독성 문제점을 해결할 수 있으며, 이는 아예 납을 쓰지 않는 페로브스카이트 전략보다 더 간편하다. 따라서 친환경 용매 공정이 가능한 본 고분자를 사용한 태양전지는 2-메탈아니솔에서 21.2%, 3-메틸사이클로헥산에서 19.9%의 효율을 달성했다. 또한 대기조건에서 30일 경과 후에도 88% 성능을 유지하는 안정성을 보인다. |