KR101434028B1 - Method for fabricating organic photovoltaic module with improved performance by partition and organic photovoltaic module fabricated thereby - Google Patents

Method for fabricating organic photovoltaic module with improved performance by partition and organic photovoltaic module fabricated thereby Download PDF

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Abstract

본 발명은 소자 분할을 통해 성능이 향상된 유기 광전변환 모듈을 제조하는 방법 및 이 방법에 의해 제조된 유기 광전변환모듈을 개시한다. 본 발명에 따르면, 유기 광전변환모듈을 제조하는 방법으로서, 투명기판 상에 투명전극의 미리 설정된 길이 대 폭 비율을 갖는 종적 분할 패턴구조를 형성하는 단계; 상기 종적 분할 패턴구조가 형성된 투명전극 상에 전극보호/전하수집층을 형성하는 단계; 상기 전극보호/전하수집층 상에 p-n형 고분자 나노 복합구조를 형성하는 단계; 및 상기 p-n형 고분자 나노 복합구조 상에 금속전극을 증착하는 단계를 포함하는 유기 광전변환모듈 제조 방법이 제공된다. The present invention discloses a method of manufacturing an organic photoelectric conversion module with improved performance through element division and an organic photoelectric conversion module manufactured by this method. According to the present invention, there is provided a method of manufacturing an organic photoelectric conversion module, comprising: forming a longitudinal split pattern structure having a predetermined length-width ratio of a transparent electrode on a transparent substrate; Forming an electrode protection / charge collection layer on the transparent electrode on which the longitudinal split pattern structure is formed; Forming a p-n type polymer nanocomposite structure on the electrode protecting / charge collecting layer; And depositing a metal electrode on the p-n type polymer nanocomposite structure.

Description

소자 분할을 통해 성능이 향상된 유기 광전변환 모듈을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 유기 광전변환모듈{METHOD FOR FABRICATING ORGANIC PHOTOVOLTAIC MODULE WITH IMPROVED PERFORMANCE BY PARTITION AND ORGANIC PHOTOVOLTAIC MODULE FABRICATED THEREBY}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for fabricating an organic photoelectric conversion module having improved performance through device division, and a method for fabricating the organic photoelectric conversion module using the organic photovoltaic module.

본 발명은 소자 분할을 통해 성능이 향상된 유기 광전변환모듈을 제조하는 방법 및 이 방법에 의해 제조된 유기 광전변환모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing an organic photoelectric conversion module with improved performance through element division and an organic photoelectric conversion module manufactured by the method.

1986년 탕에 의해서 처음으로 1%의 광전변환효율을 갖는 유기박막 태양전지를 제작하는 기술이 알려진 후(C.W. Tang, Appl . Phys . Lett . 48: 183, 1986) 많은 연구자에 의하여 기존의 태양전지인 무기 실리콘 계통의 태양전지와 비슷한 성능을 갖는 소자 제작을 시도하였지만 유기물 고유의 특성에 의하여 기술 개발이 답보 상태에 머물면서 실용화되지 못하다가 2000년 초부터 광전변환효율의 획기적인 증가를 통해 최근에는 실용화에 근접한 상태까지 발전하게 되었다.  48, 183, 1986), which is the first solar cell to have a photoelectric conversion efficiency of 1% by Tang in 1986 (CW Tang, Appl . Phys . Lett . However, due to the inherent characteristics of organic materials, the development of the technology has been delayed and it has not been put to practical use. Since the beginning of 2000, the photovoltaic conversion efficiency has been dramatically increased, To a state close to that.

기본적으로 p형 반도체인 유기물은 전자이동도가 무기물에 비하여 매우 낮고 전하의 생성이 결합에너지를 갖고 있는 여기자(Exciton) 단계를 거쳐야하기 때문에 이러한 여기자 결합에너지를 극복하기 위하여 p형과 n형 반도체의 이종접합을 통해 이루어져야 한다. Basically, p-type semiconductors have very low electron mobility compared to inorganic materials and have to undergo exciton step in which the formation of charge has binding energy. Therefore, in order to overcome the exciton binding energy, p-type and n- It should be done through heterogeneous bonding.

지속적인 기술 개발을 통해 2001년에 전도성 고분자인 폴리(3-헥실티오펜)[poly(3-hexylthiophene), P3HT]과 플러렌(Fullerene)을 혼합하여 약 2.5%의 광전변환효율을 갖는 소자가 보고되면서(S.E. Shaheen, 등, Appl . Phys . Lett. 78: 841, 2001) 상기 혼합물을 이용하여 유기박막 태양전지를 제작하는 많은 연구가 이루어졌고, 2003년에는 약 3.5%의 광전변환효율을 갖는 소자가 개발되었다(F. Padinger, 등, Adv . Funct . Mater. 13: 85, 2003). 2005년에 기존에 알려진 P3HT와 플러렌의 혼합비율을 바꾸고 열처리를 이용한 전하이동도의 증가를 통해 5%의 광전변환효율을 갖는 유기박막 태양전지가 개발되었다(W. Ma, 등, Adv . Funct . Mater. 15: 1617, 2005). 최근에는 일본 회사들이(Mitsubishi Chemical : 10%, Heliatec : 9.8%) 10%에 이르는 단위 소자를 개발하기에 이르렀다.  As a result of continuous technology development, a device having photoelectric conversion efficiency of about 2.5% was reported in 2001 by mixing poly (3-hexylthiophene), P3HT, and fullerene, which are conductive polymers, in 2001 (SE Shaheen, et al . , Appl . Phys . Lett ., 78: 841, 2001). A large number of studies have been conducted to fabricate an organic thin film solar cell using the above mixture. In 2003, a device having a photoelectric conversion efficiency of about 3.5% (F. Padinger, et al . , Adv . Funct . Mater . 13: 85, 2003). In 2005, an organic thin film solar cell with a photoelectric conversion efficiency of 5% was developed by changing the mixing ratio of the previously known P3HT and fullerene and increasing the charge mobility by heat treatment (W. Ma, et al . , Adv . Funct . Mater . 15: 1617, 2005). In recent years, Japanese companies (Mitsubishi Chemical: 10%, Heliatec: 9.8%) have come up with 10% unit devices.

전술한 바와 같이, 현재 고분자를 이용한 유기박막 태양전지는 고분자의 높은 가공성을 이용하여 간단한 스핀코팅으로 소자를 제작할 수 있다는 장점을 가지고 있어 그 간편성과 유연성, 그리고 저렴한 제작 단가로 인해 미래형 태양전지로 생각되고 있으며, 많은 연구 개발이 진행되고 있다. As described above, the organic thin film solar cell using the polymer now has advantage that the device can be manufactured by a simple spin coating using the high processability of the polymer. Therefore, the solar cell can be considered as a future type solar cell due to its simplicity, flexibility, And many research and development are underway.

그러나 실제로 이러한 유기 고분자들은 반도체적 특성을 보유하고 있기 때문에 상당히 높은 전기저항도를 가지고 있으며, 또한 소자의 면적이 증가할 때 직렬저항(series resistance)이 증가한다는 연구 보고(B. Kippelen, 등, Appl . Phys . Lett. 89: 233516, 2006)에도 잘 나타나 있듯이 소자의 면적이 커지면 커질수록 직렬저항이 커지고 곡선인자가 나빠져서 효율이 나빠지게 된다. However, in fact, these organic polymers have a very high electrical resistance because they have semiconducting properties, and the series resistance is increased when the area of the device is increased (B. Kippelen, et al ., Appl. . Phys Lett 89:.. 233516 , 2006) , as well shown in the greater the area of the device series resistance is increased to fall efficiency is deteriorated or the fill factor.

현재 사용되어지는 전원공급장치(즉 배터리나 충전기)와 비슷한 출력을 유기박막 태양전지에서 얻기 위해서는 여러 셀을 직병렬로 연결하여 모듈화 하여야 한다. 이에 따라 대면적의 모듈에서는 동일한 유기반도체로 연결된 소자 내의 다른 부분에서 서로에게 영향을 주는 측면직렬저항이 증가하게 되어 소자의 전체 직렬저항이 증가하게 되고 분로저항도 나빠지며 곡선인자가 감소하게 되며, 그로 인해 소자의 전기 출력이 감소하게 되어 변환효율이 감소하게 되는 문제점이 있다. In order to obtain an output similar to the currently used power supply (ie, battery or charger) in an organic thin film solar cell, multiple cells must be connected in series and modulated. Accordingly, in the large-area module, the lateral series resistance which affects each other in other parts of the device connected with the same organic semiconductor increases, the total series resistance of the device increases, the shunt resistance becomes worse, Thereby reducing the electrical output of the device and reducing the conversion efficiency.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 유기 태양전지모듈의 대면적을 구현하고 이의 곡선인자 감소를 최소화하며 분로저항도 향상시켜 대면적에서도 최대한으로 높은 광전변환효율을 유지할 수 있는 유기 광전변환모듈 및 이의 제조방법을 제안하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide an organic solar battery module capable of realizing a large area of an organic solar battery module, minimizing a reduction in a curve factor thereof, And a method for manufacturing the organic photoelectric conversion module.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 유기 광전변환모듈을 제조하는 방법으로서, 투명기판 상에 투명전극의 미리 설정된 길이 대 폭 비율을 갖는 종적 분할 패턴구조를 형성하는 단계; 상기 종적 분할 패턴구조가 형성된 투명전극 상에 전극보호/전하수집층을 형성하는 단계; 상기 전극보호/전하수집층 상에 p-n형 고분자 나노 복합구조를 형성하는 단계; 및 상기 p-n형 고분자 나노 복합구조 상에 금속전극을 증착하는 단계를 포함하는 유기 광전변환모듈 제조 방법이 제공된다. In order to achieve the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing an organic photoelectric conversion module, comprising: forming a longitudinal split pattern structure having a predetermined length-width ratio of a transparent electrode on a transparent substrate step; Forming an electrode protection / charge collection layer on the transparent electrode on which the longitudinal split pattern structure is formed; Forming a p-n type polymer nanocomposite structure on the electrode protecting / charge collecting layer; And depositing a metal electrode on the p-n type polymer nanocomposite structure.

상기 소자 길이 대 폭 비율은 여러 가지 범위를 가질 수 있다. The device length to width ratio can have various ranges.

하지만 상기 소자 길이 대 폭 비율이 15에서 20인 것이 바람직하다. However, the device length to width ratio is preferably 15 to 20.

상기 투명기판은 유리, 석영, 투명 플라스틱인 PET(polyethylene terephthalate) 및 폴리에테르설폰(polyethersulfone)으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.The transparent substrate may be selected from the group consisting of glass, quartz, transparent plastic such as PET (polyethylene terephthalate) and polyethersulfone.

상기 투명전극은 인듐 산화주석(indium tin oxide, ITO), 인듐 산화아연(indium zinc oxide, IZO) 및 알루미늄-도핑 산화아연(aluminum-dopped zinc oxide)의 투명 전도성 산화물(transparent conducting oxide, TCO), 폴리에틸렌다이옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene, PEDOT), 폴리아닐린(polyaniline) 및 폴리피롤(polypyrrole)로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다. The transparent electrode may include a transparent conducting oxide (TCO) of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and aluminum-doped zinc oxide, Polyethylene dioxythiophene (PEDOT), polyaniline, and polypyrrole.

상기 전극보호/전하수집층은 몰리브댄옥사이드 등의 산화금속 (MoOx), 폴리에틸렌다이옥시티오펜(PEDOT), 폴리스티렌설포네이트(polystyrenesulfonate, PSS), 폴리아닐린(polyaniline) 및 폴리피롤(polypyrrole)로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.The electrode protection / charge collection layer may be formed from a group consisting of a metal oxide (MoOx) such as molybdenum oxide, polyethylene dioxythiophene (PEDOT), polystyrenesulfonate (PSS), polyaniline and polypyrrole Can be selected.

상기 p-n형 고분자 나노 복합구조에서 p형 고분자는 폴리티오펜 및 그의 유도체, 폴리(파라-페닐렌) 및 그의 유도체, 폴리플로렌 및 그의 유도체, 및 폴리아세틸렌 및 그의 유도체로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.In the pn type polymer nanocomposite structure, the p-type polymer may be selected from the group consisting of polythiophene and derivatives thereof, poly (para-phenylene) and derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof, and polyacetylene and derivatives thereof have.

상기 p-n형 고분자 나노 복합구조에서 n형 고분자는 C60 플러렌, C70 플러렌의 플러렌(Fullerene), 3,4,9,10-페릴렌테트라카복실 비스벤즈이미다졸(3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole, PTCBI)의 유기계 전자친화성 재료 및 이의 유도체로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.In the pn-type polymer nanocomposite structure, the n-type polymer may include C60 fullerene, fullerene of C70 fullerene, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole (3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole , ≪ / RTI > PTCBI), and derivatives thereof.

상기 금속전극은 알루미늄, 마그네슘, 리튬, 칼슘, 구리, 은, 금, 백금 및 이들의 합금으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.The metal electrode may be selected from the group consisting of aluminum, magnesium, lithium, calcium, copper, silver, gold, platinum and alloys thereof.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 투명기판; 상기 투명기판 상에 미리 설정된 길이 대 폭 비율으로 종적으로 분할되어 형성된 투명전극; 상기 종적으로 분할된 투명전극 상에 형성된 전극보호/전하수집층; 상기 전극보호/전하수집층 상에 형성된 p-n형 고분자 나노 복합구조; 및 상기 p-n형 고분자 나노 복합구조 상에 형성된 금속전극을 포함하는 유기 광전변환모듈이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a transparent substrate; A transparent electrode formed on the transparent substrate, the transparent electrode being divided longitudinally in a predetermined length-width ratio; An electrode protection / charge collection layer formed on the vertically divided transparent electrode; A p-n type polymer nanocomposite structure formed on the electrode protection / charge collection layer; And a metal electrode formed on the p-n type polymer nanocomposite structure.

본 발명에 따르면, 모듈내의 소자 분할을 통해 소자의 분로저항을 최대화하고 대면적화에 따른 곡선인자의 감소를 최소화하여 유기 광전변환모듈을 대면적으로 구현하더라도 광전변환효율을 최대한으로 유지할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, it is possible to maximize the shunt resistance of a device through element division in the module and to minimize the decrease of the curve factor due to the large-sized, thereby maintaining the maximum photoelectric conversion efficiency even if the organic photoelectric conversion module is implemented in a large area have.

또한, 본 발명에 따르면, 제조된 유기 광전변환모듈이 태양전지나 광센서로 매우 유용하게 이용될 수 있다. Also, according to the present invention, the produced organic photoelectric conversion module can be very usefully used as a solar cell or an optical sensor.

나아가, 본 발명에서 제안하는 길이 대 폭 비율을 사용하면 모듈의 최적의 광전 변환효율을 얻을 수 있을 뿐 아니라 주어진 모듈 공간에서 최대의 유효면적을 유지할 수 있어 최고의 전류적출을 얻을 수 있다. Furthermore, by using the length-to-width ratio proposed in the present invention, not only the optimum photoelectric conversion efficiency of the module can be obtained, but also the maximum effective area can be maintained in a given module space, thereby obtaining the best current extraction.

또한, 본 발명에 따르면 소자의 제작 공정이 고온, 진공 등 특별한 과정을 요구하지 않아 차세대 대면적 평판형 유기 태양전지 소자의 제작 및 개발에 매우 유용하게 활용될 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, since the fabrication process of the device does not require a special process such as high temperature and vacuum, there is an advantage that it can be very usefully utilized in the fabrication and development of a next generation large area flat panel organic solar cell device.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 광전변환모듈 제조 과정을 도시한 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 광전변환모듈의 구성을 도시한 도면.
도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 넓은 폭을 갖는 소자의 종적 분할에 형성된 유기 광전변환모듈의 모식도, 도 3b는 기존 방법에 따라 형성된 유기 광전변환모듈의 모식도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 광전변환모듈과 기존 방법에 따라 형성된 유기 광전변환모듈의 전류-전압 특성을 비교한 도면.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 종적 분할(2분할 및 6분할)에 의해 형성된 유기 광전변환모듈과 기존 방법에 따라 형성된 유기 광전변환모듈의 모식도.
도 6a는 기존의 방법에 따라 좁은 폭을 갖는 소자로 형성된 유기 광전변환모듈의 전류-전압 특성 결과이고, 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 폭을 갖는 소자의 종적 분할(2분할 및 6분할)에 의해 형성된 유기 광전변환모듈의 전류-전압 특성 결과를 도시한 도면.
도 7은 소자의 길이 대 폭 비율을 분로저항의 함수로 나타낸 도면.
1 is a flowchart illustrating a process of manufacturing an organic photoelectric conversion module according to a preferred embodiment of the present invention.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an organic photoelectric conversion module.
FIG. 3A is a schematic view of an organic photoelectric conversion module formed in a longitudinal division of a device having a wide width according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a schematic diagram of an organic photoelectric conversion module formed according to an existing method.
4 is a graph comparing current-voltage characteristics of an organic photoelectric conversion module according to an embodiment of the present invention and an organic photoelectric conversion module formed according to an existing method.
FIGS. 5A, 5B, and 5C are schematic views of an organic photoelectric conversion module formed by longitudinal division (two-division and six-division) and an organic photoelectric conversion module formed according to an existing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6A is a current-voltage characteristic result of an organic photoelectric conversion module formed of a device having a narrow width according to a conventional method, and FIG. 6B is a graph showing a result of a longitudinal division 6 is a diagram showing the result of current-voltage characteristics of the organic photoelectric conversion module formed by the method of FIG.
Figure 7 shows the length-to-width ratio of the device as a function of the shunt resistance.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate a thorough understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same means regardless of the number of the drawings.

본 발명은 태양전지 모듈 내부에 분할 패턴구조 도입에 의한 소자의 종적 분할을 통해 소자간의 분로저항을 향상시키며 대면적화에 따른 곡선인자 감소를 최소화함으로써 향상된 광전변환효율을 나타내는 유기 광전변환모듈을 제공하고자 한다. The present invention provides an organic photoelectric conversion module that exhibits improved photoelectric conversion efficiency by improving the shunt resistance between devices by minimizing the number of curves caused by the large-sized surface area by longitudinally dividing the device by introducing a split pattern structure into the solar cell module do.

본 발명에 따른 유기 광전변환모듈 제조 방법은 기존의 유기 태양전지의 제작 기술을 획기적으로 진보시키며 어떠한 물질에도 적용될 수 있는 기술로서, 전류 적출이 원활하도록 저항이 작은 금속라인을 소자 내에 삽입하는 기존의 기술과는 달리, 코팅(coating), 프린팅(printing), 리소그래피(lithography) 등의 기술을 이용하여 종적 분할 구조를 모듈 내에 도입하여 각 소자간의 분로저항의 증가와 곡선인자 감소를 최소화함으로써 전류 적출을 증가시킨다. The method for fabricating an organic photoelectric conversion module according to the present invention is a technology that dramatically advances the technology for fabricating an organic solar cell and can be applied to any material. It is a conventional technology for inserting a metal line having a small resistance into the device Unlike the technology, it introduces a subdivision structure into a module using techniques such as coating, printing, and lithography, minimizing the increase of the shunt resistance and curve factor between each device, .

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 광전변환모듈의 제조 과정을 도시한 도면이다. 1 is a view illustrating a manufacturing process of an organic photoelectric conversion module according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 광전변환모듈 제조 과정은 종적 분할 패턴구조 형성 단계(단계 100), 전극보호/전하수집층 형성 단계(단계 102), p-n형 유기활성층 형성 단계(단계 104) 및 금속전극 증착 단계(단계 106)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 1, the organic photoelectric conversion module manufacturing process according to the present invention includes a step of forming a longitudinal split pattern structure (step 100), an electrode protection / charge collection layer forming step (step 102) Step 104) and a metal electrode deposition step (step 106).

단계 100은 투명기판 상에 투명전극의 종적 분할 패턴구조를 형성하여 모듈 내 소자를 보다 작은 크기로 면적 분할하는 단계이다. Step 100 is a step of forming a longitudinally divided pattern structure of the transparent electrode on the transparent substrate so that the in-module device is divided into smaller areas.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 소자 길이 대 소자 폭을 다양한 비율로 조절하여 최적의 비율을 제시한다. According to a preferred embodiment of the present invention, an optimum ratio is provided by adjusting the element length to the element width at various ratios.

본 실시예에서 사용 가능한 투명기판은 유리, 석영, 투명 플라스틱인 PET(polyethylene terephthalate) 또는 폴리에테르설폰(polyethersulfone) 중 하나일 수 있다. The transparent substrate usable in this embodiment may be one of glass, quartz, transparent plastic such as PET (polyethylene terephthalate) or polyethersulfone.

또한 투명전극은 인듐 산화주석(indium tin oxide, ITO), 인듐 산화아연(indium zinc oxide, IZO), 알루미늄-도핑 산화아연(aluminum-dopped zinc oxide) 등의 다양한 투명 전도성 산화물(transparent conducting oxide, TCO), 폴리에틸렌다이옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene, PEDOT), 폴리아닐린(polyaniline) 또는 폴리피롤(polypyrrole) 등을 포함할 수 있다. The transparent electrode may be formed of a transparent conducting oxide (TCO) such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO) or aluminum-doped zinc oxide ), Polyethylene dioxythiophene (PEDOT), polyaniline or polypyrrole, and the like.

단계 102는 단계 100에서 형성된 투명전극의 종적 분할 패턴구조 위에 전극보호/전하수집층(charge protection/extraction layer)을 형성하는 단계로서, 전극보호/전하수집층은 스핀 코팅, 진공열증착, 임프린팅(imprinting), 잉크젯 프린팅 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있다. Step 102 is a step of forming an electrode protection / charge collection layer on the longitudinally divided pattern structure of the transparent electrode formed in step 100, wherein the electrode protection / charge collection layer is formed by spin coating, vacuum thermal deposition, imprinting imprinting, inkjet printing, or the like.

본 실시예에서 효율적인 전하수집이 가능하도록 전극보호/전하수집층으로 몰리브덴옥사이드 (MoOx), 폴리에틸렌다이옥시티오펜(PEDOT):폴리스티렌설포네이트(polystyrenesulfonate, PSS), 폴리아닐린(polyaniline) 또는 폴리피롤(polypyrrole) 등이 사용될 수 있다.In this embodiment, molybdenum oxide (MoO x ), polyethylene dioxythiophene (PEDOT): polystyrenesulfonate (PSS), polyaniline or polypyrrole is used as the electrode protection / charge collection layer to enable efficient charge collection. Etc. may be used.

단계 104는 전극보호/전하수집층 상에 광전변환 활성층으로 기능하는 유기물을 형성하는 단계로서, p-n형 이종접합구조를 p형의 유기물과 n형의 유기물을 연속 상호침투 망상형 구조로 형성하게 된다. Step 104 is a step of forming an organic material functioning as a photoelectric conversion active layer on the electrode protecting / charge collecting layer, and the pn type heterojunction structure is formed of a p-type organic material and an n-type organic material in a continuous interpenetrating network structure .

이때, 본 발명에 따른 p형 유기물(고분자)은 폴리티오펜 및 이의 유도체, 폴리(파라-페닐렌) 및 이의 유도체, 폴리플로렌 및 이의 유도체, 폴리아세틸렌 및 이의 유도체 중 하나일 수 있다. At this time, the p-type organic material (polymer) according to the present invention may be one of polythiophene and derivatives thereof, poly (para-phenylene) and derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof, polyacetylene and derivatives thereof.

또한, n형 유기물(고분자)는 C60 플러렌, C70 플러렌과 같은 플러렌(Fullerene), 3,4,9,10-페릴렌테트라카복실 비스벤즈이미다졸(3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole, PTCBI)과 같은 유기계 전자친화성 재료 및 이의 유도체 중 하나일 수 있다. The n-type organic material (polymer) may include fullerene such as C60 fullerene and C70 fullerene, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole, PTCBI ) And organic derivatives thereof and derivatives thereof.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 폴리(3-헥실티오펜)[poly(3-hexylthiophene), P3HT]와 플러렌 유도체(PCBM: [6,6]-phenyl C61-butyric acid methyl ester)를 최적의 블렌딩 비율로 스핀 코팅한 후 열처리를 통하여 전하 이동통로가 잘 확보되어 있는 이중연속상 상호침투 망상형 고분자 복합막을 형성한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the poly (3-hexylthiophene), P3HT and the fullerene derivative (PCBM: [6,6] -phenyl C 61 -butyric acid methyl ester) And then heat treatment is performed to form a dual-staged interpenetrating network-type polymer composite membrane having a well-defined charge transfer path.

단계 106은 상기한 p-n형 유기활성층 상에 금속전극을 증착하는 단계로서, 미리 디자인된 마스크를 통해 금속전극을 증착하여 소자의 직렬연결이 구성되도록 한다. Step 106 is a step of depositing a metal electrode on the p-n type organic active layer, in which a metal electrode is deposited through a pre-designed mask so as to constitute a series connection of the device.

본 발명에 따른 금속전극으로는 알루미늄, 마그네슘, 리튬, 칼슘, 구리, 은, 금, 백금 또는 이들의 합금이 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.As the metal electrode according to the present invention, aluminum, magnesium, lithium, calcium, copper, silver, gold, platinum or an alloy thereof may be used, but the present invention is not limited thereto.

전술한 바와 같이, 본 발명은 기존의 유기 광전변환모듈을 제조하는 과정에서 직렬로 연결된 소자를 종적으로 분할하여 각 분할된 소자가 다른 분할된 소자로부터 독립적으로 작용하게 하고, 이를 통해 분로저항을 증가시키고 곡선인자의 감소를 최소화하여 모듈의 광전변환효율을 향상시키는 것이다. As described above, according to the present invention, in the process of manufacturing a conventional organic photoelectric conversion module, an element connected in series is vertically divided so that each divided element operates independently from other divided elements, thereby increasing the shunt resistance And minimizing the reduction of the curve factor, thereby improving the photoelectric conversion efficiency of the module.

고분자는 외부의 낮은 전압인가에도 전하 이동도가 증가하여 향상된 내부양자효율을 나타내고, 가공성이 우수하여 실온에서 코팅이나 프린팅 기술을 소자를 제작할 수 있다. 또한 대면적 소자의 제작이 용이할 뿐만 아니라, 유연성이 있으며 소자 제작비용이 저렴하고, 분자 설계를 통해 밴드갭 조절이 가능한 등 여러 가지 장점이 가지고 있기 때문에 차세대 광전변환소자의 소재로서 각광을 받고 있다 .The polymer exhibits improved internal quantum efficiency due to an increase in charge mobility even when the external voltage is low, and it is possible to manufacture a device using a coating or printing technique at room temperature because of its excellent processability. In addition to being easy to fabricate a large-area device, it is flexible, has a variety of advantages such as low cost of fabricating a device, and enables bandgap control through molecular design, and thus it is widely regarded as a material of a next generation photoelectric conversion device .

유기박막 태양전지의 광전변환효율을 높이기 위해 다음과 같은 조건을 만족해야 한다. In order to increase the photoelectric conversion efficiency of the organic thin film solar cell, the following conditions must be satisfied.

첫째, 광전소자의 광흡수도가 높아야 한다. 이는 광을 많이 흡수하여 여기자를 많이 생산할수록 전하를 생성하기가 쉽기 때문이다.  First, the optical absorption of the photoelectric device should be high. This is because it is easy to generate charges as the excitons are heavily produced by absorbing a lot of light.

둘째, p-n 계면에서의 전하 분리능, 즉 전자-정공 분리능이 커야한다. p-n 계면 근처에서만 여기자가 전자와 정공으로 분리될 수 있기 때문에 계면 근처의 광활성(photoactive) 지역에서 여기자를 형성해야 하고, p형과 n형 반도체들간의 HOMO(highest occupied molecular orbital)와 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital) 차이가 커야 생성된 여기자가 여기자 결합에너지를 극복하고 전자와 정공으로 분리될 수 있다. 또한 생성된 전자와 정공이 이동하지 않으면 다시 여기자로 재결합되므로 생성된 전하의 원활한 수송을 통해 전자와 정공의 재결합을 방지해야 한다. Second, the charge separation ability at the p-n interface, that is, the electron-hole separation capability, must be large. Since excitons can be separated into electrons and holes only near the pn interface, excitons must be formed in the photoactive region near the interface, and the highest occupied molecular orbital (HOMO) and lowest unoccupied molecular orbital), the generated excitons can overcome the exciton binding energy and be separated into electrons and holes. In addition, if the generated electrons and holes do not move, they are recombined with the exciton again, so that recombination of electrons and holes should be prevented through smooth transport of generated charges.

셋째, 전자와 정공의 균등한 운반을 통하여 한 종류의 전하가 소자 내에 축적되는 것을 방지해야 한다. 특히 대부분의 고분자들은 전하 이동도(charge mobility)가 무기물에 비하여 현저히 낮기 때문에 원활한 이동경로를 확보해야 하고, 전자나 정공의 이동도가 비슷해야 한 종류의 전하가 소자 내에 축적되지 않는다.Third, it is necessary to prevent the accumulation of one kind of charge in the device through equal transport of electrons and holes. In particular, since most of the polymers have a charge mobility significantly lower than that of an inorganic material, a smooth migration path must be secured, and a charge of one type is not accumulated in the device because the mobility of electrons or holes is similar.

또한, 전하가 전극으로 잘 전달되면 정공이나 전자가 소자 내에 축적되지 않아 소자 내부에 큰 부하가 걸리지 않게 되어 소자의 수명을 연장시킬 수 있다. 보통 유기/무기 또는 저분자/고분자 이종접합의 경우에는 서로 다른 운반 메커니즘을 보유하여 서로 다른 이동도를 나타내므로 p와 n 물질은 비슷한 전하 이동도를 갖고 있는 고분자인 것이 바람직하다. 또한 소자물질과 금속 전극물질 사이의 저항(ohmic) 접촉을 형성하여 전하가 전극으로 이동하는데 저항이 적은 것이 바람직하다.In addition, if the charge is well transferred to the electrode, holes or electrons are not accumulated in the device, so that a large load is not applied to the device, and the lifetime of the device can be prolonged. In the case of organic / inorganic or low molecular / polymeric heterojunctions, the p and n materials are preferably polymers having similar charge mobility since they have different transport mechanisms and exhibit different mobility. It is also preferred that ohmic contact be made between the device material and the metal electrode material so that the charge has less resistance to movement to the electrode.

앞에서 언급된 바와 같이 고분자 블렌드를 사용하면 용액의 시료를 스핀 코팅함으로써 바로 박막의 이중연속상 상호침투 망상형 고분자 복합막을 형성시켜 대면적의 소자를 쉽게 제작할 수 있다는 장점이 있기 때문에 이에 대한 연구 및 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. As mentioned above, the use of the polymer blend can be advantageous in that a large-area device can be easily fabricated by spin-coating a sample of the solution to form a mutually-penetrating network-type polymer composite membrane on a dual- Is progressing actively.

본 발명에서와 같이 p-n 접합형의 이중연속상 상호침투 망상형 고분자 복합막을 형성하면 p-n 접합계면의 증가로 인하여 광흡수에 의해 생성된 여기자의 전자-정공으로의 분리능이 증가하게 된다.As described in the present invention, when the p-n junction type dual-phase interpenetrating network polymer composite film is formed, the resolution of the excitons generated by the light absorption increases due to the increase of the p-n junction interface.

또한, 이중연속상 상호침투 망상형 구조는 p형과 n형 고분자들이 각각의 필요한 전극에 연결되어 있어 생성된 전자나 정공의 전극으로의 이동이 용이하여 광전효율을 증가시키고 다시 여기자로 재결합하는 것을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 확보된 전하 이동경로를 통한 원활한 운반에 의해 전하가 소자 내에 축적되는 것을 방지할 수 있어 소자 내부에 부하가 걸리지 않게 하여 소자의 수명을 연장시키는 효과도 기대할 수 있다.In addition, since the p-type and n-type polymers are connected to the respective necessary electrodes, it is easy to move the generated electrons or holes to the electrodes, thereby increasing the photoelectric efficiency and preventing recombination with the exciton again can do. In addition, the charge can be prevented from being accumulated in the device due to the smooth transport through the secured charge transfer path, so that no load is applied to the device, thereby prolonging the lifetime of the device.

최근에 보고된 향상된 광전변환효율을 얻는 기술은 전도성 고분자(P3HT)와 플러렌 유도체(PCBM: [6,6]-phenyl C61-butyric acid methyl ester)를 최적의 블렌딩 비율로 스핀 코팅한 후 열처리를 통하여 전하 이동통로가 잘 확보되어 있는 이중연속상 상호침투 망상형 고분자 복합막을 형성하는 방법이다. 하지만 이러한 이중연속상 상호침투 망상형 구조를 나타내는 전도성 고분자-플러렌 블렌드를 투명전극과 금속전극 사이에 삽입하여 대면적의 모듈을 제작하는 기존의 방법은 이용된 물질들이 저항이 상당히 큰 유기반도체이기 때문에 증가된 직렬저항을 나타내고 이로 인해 생성된 전하의 흐름을 방해하여, 특히 소자의 면적이 증가할수록 광전변환효율이 감소되는 현상을 보인다. Recently, a technique for obtaining improved photoelectric conversion efficiency is to spin-coat a conductive polymer (P3HT) and a fullerene derivative (PCBM: [6,6] -phenyl C 61 -butyric acid methyl ester) at an optimal blending ratio, This is a method for forming a dual-phase interfacial network-type polymer composite membrane having a well-defined charge transfer path. However, the conventional method of fabricating the large-area module by inserting the conductive polymer-fullerene blend between the transparent electrode and the metal electrode, which exhibits the twin-stranded interpenetrating network structure, And thus the generated electric charge flow is disturbed. In particular, as the area of the device increases, the photoelectric conversion efficiency is reduced.

이러한 현상으로 인해 상기 방법으로 유기 광전변환모듈을 제작하는 경우에 높은 광전변환효율을 달성하기 위해서는 높은 분로저항(shunt resistance)과 곡선인자(fill factor)가 필수적으로 요구된다.Due to such a phenomenon, a high shunt resistance and a fill factor are indispensably required in order to achieve a high photoelectric conversion efficiency when the organic photoelectric conversion module is manufactured by the above method.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 직렬로 연결된 소자 내부를 종적으로 분할하여 소자를 작은 면적으로 분할한 후 각각의 분할된 소자 내에 보다 우수한 전하수집이 가능하도록 전극보호/전하수집층을 형성한다. According to a preferred embodiment of the present invention, the interior of the device connected in series is vertically divided to divide the device into a small area, and then an electrode protection / charge collection layer is formed to enable better charge collection in each divided device .

이에 따라 소자간의 측면직렬저항이 서로 독립적으로 작용하게 하여 서로의 전류 출력에 대한 간섭현상이 유발되지 않으며 분로저항의 최대화하고 곡선인자의 대면적화에 따른 감소를 최소화함으로써 광전변환효율이 향상된 유기 광전변환모듈이 제공될 수 있다. Thus, the lateral series resistance between the elements works independently of each other, so that no interference phenomenon is caused with respect to the current output of each other. By minimizing the shunt resistance and maximizing the shunt resistance, the organic photoelectric conversion Modules may be provided.

또한 본 발명에 따른 유기 광전변환모듈은 실온에서 용액을 이용한 프로세싱이 가능하고 특별히 복잡한 공정이 포함되지 않기 때문에, 최근에 관심을 끌고 있는 염료 감응형 유무기 하이브리드 나노입자 시스템에서 필요로 하는 고온 공정을 요구하지 않는다. 이와 같은 구조로 높은 양자효율을 갖는 유연성 초박막 광전소재를 개발할 수 있으며 태양전지나 광센서로 이용될 수 있다.In addition, since the organic photoelectric conversion module according to the present invention is capable of processing using a solution at room temperature and does not include a particularly complicated process, a high temperature process required in a dye-sensitized organic / inorganic hybrid nanoparticle system Do not ask. With such a structure, a flexible, ultra-thin photoelectric material having a high quantum efficiency can be developed and used as a solar cell or an optical sensor.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 광전변환모듈을 도시한 것으로서, 모듈 내부에 직렬로 연결된 소자의 종적 분할 패턴구조 형성한 상태를 도시한 도면이다. FIG. 2 illustrates an organic photoelectric conversion module according to a preferred embodiment of the present invention, in which elements connected in series in a module are formed with a vertical split pattern structure.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 광전변환모듈은 전류 적출용 보조전극(200), 종적으로 분할된 투명전극(202), 전극보호/전하수집층(204), 광전변환 활성층(206) 및 금속전극(208)을 포함할 수 있다. 2, the organic photoelectric conversion module according to the present invention includes an auxiliary electrode 200 for current extraction, a vertically divided transparent electrode 202, an electrode protection / charge collection layer 204, a photoelectric conversion active layer 206, and a metal electrode 208. In this embodiment,

여기서, 투명전극(202)은 ITO일 수 있고, 전극보호/전하수집층(204)은 몰리브덴옥사이드(MoOx)일 수 있다. Here, the transparent electrode 202 may be ITO and the electrode protection / charge collection layer 204 may be molybdenum oxide (MoOx).

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 소자가 종적으로 분할된 유기 광전변환모듈을 도시한 도면이고, 도 3b는 기존의 방법에 따라 형성된 유기 광전변환모듈의 모식도를 도시한 것이다. FIG. 3A is a view showing an organic photoelectric conversion module in which devices are longitudinally divided according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a schematic view of an organic photoelectric conversion module formed according to an existing method.

도 4는 본 발명에 따른 소자 분할에 의해 형성된 유기 광전변환모듈과 종래의 방법에 따라 형성된 유기 광전변환모듈의 전류-전압 특성을 비교한 도면이다. 4 is a graph comparing current-voltage characteristics of an organic photoelectric conversion module formed by device division according to the present invention and an organic photoelectric conversion module formed according to a conventional method.

본 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 광전변환모듈이 종래의 유기 광전변환모듈에 비해 최대 44% 정보 높은 광전변환효율을 나타냄을 확인할 수 있다.
As shown in FIG. 4, it can be seen that the organic photoelectric conversion module according to the present invention exhibits a photoelectric conversion efficiency up to 44% higher than that of the conventional organic photoelectric conversion module.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

<< 실시예Example 1> 소자 폭이 넓은(8  1> Wide device width (8 mmmm ) 분할된 유기 광전변환모듈의 제조) Production of split organic photoelectric conversion module

도 3a에 도시된 바와 같이, 소자가 종적으로 넓게 (8mm) 분할되어 있는 유기 광전변환모듈과 도 3b에 도시된 바와 같이, 기존의 방법에 따라 형성된 유기 광전변환모듈을 하기와 같은 과정을 수행하여 제작하였다. As shown in FIG. 3A, the organic photoelectric conversion module in which devices are divided longitudinally (8 mm) and the organic photoelectric conversion module formed in accordance with the conventional method, as shown in FIG. 3B, are performed as follows Respectively.

모듈 내에 직렬로 연결되어 있는 각 소자의 폭은 8 mm이다. 이때, 유기 광전변환모듈은 이중연속상 상호침투 망상형 구조를 형성하는 대표적인 유기물 블렌드인 P3HT/PCBM 블렌드를 투명전극 위에 스핀 코팅한 후 전자수집용 전극으로 알루미늄을 진공 증착하여 제조하였다. The width of each device connected in series within the module is 8 mm. At this time, the organic photoelectric conversion module was manufactured by spin-coating a P3HT / PCBM blend, which is a representative organic blend forming a twin-stranded interpenetrating network structure, on a transparent electrode and then vacuum-depositing aluminum as an electrode for collecting electrons.

먼저, 면저항이 8 Ω/□인 10 × 10 센티미터 크기의 ITO 유리 위에 포토리소그라피 과정을 통하여 투명전극인 ITO를 종적으로 원하는 형태로 분할하였다. 분할된 ITO 유리를 클로로폼, 아이소프로필알코올과 아세톤으로 세척한 후 15분간 O2 플라즈마 처리하여 잔여 유기물을 제거하였다. 상기 ITO 유리를 7 X 10-7 Torr의 진공상태에서 몰리브덴옥사이드를 열증착 (증착속도 : 1

Figure 112012074233972-pat00001
)을 하여 전극보호/전하수집층을 형성하였다. 이때 몰리브덴옥사이드의 두께는 30 nm 였다. 이 후 250℃ 질소환경에서 몰리브덴옥사이드층을 열처리하였다.First, ITO, which is a transparent electrode, was divided into desired shapes through a photolithography process on a 10 × 10 cm ITO glass having a sheet resistance of 8 Ω / □. The separated ITO glass was washed with chloroform, isopropyl alcohol and acetone, and then subjected to O 2 plasma treatment for 15 minutes to remove residual organic matter. Molybdenum oxide was thermally evaporated (deposition rate: 1) in the vacuum state of 7 X 10 &lt; -7 &
Figure 112012074233972-pat00001
) To form an electrode protection / charge collection layer. The thickness of the molybdenum oxide was 30 nm. Thereafter, the molybdenum oxide layer was heat-treated at 250 ° C in a nitrogen atmosphere.

P3HT[poly(3-hexylthiophene)]와 PCBM([6,6]-phenyl C61-butyric acid methyl ester)를 무게비로 1:0.6의 비율로 혼합한 후 모노클로로벤젠에 용해시켜 2.4 wt%의 p-n형 고분자 블렌드를 제조하였다. 상기 p-n형 고분자 블렌드를 몰리브덴옥사이드가 코팅된 ITO 유리 위에 1000 rpm의 조건으로 스핀 코팅한 후 150℃에서 약 10분간 전-어닐링(pre annealing)을 수행하여 220 ㎚ 두께로 광전변환 활성층으로서 p-n형 고분자 나노 복합구조를 형성하였다.P3HT [poly (3-hexylthiophene)] and PCBM ([6,6] -phenyl C 61 -butyric acid methyl ester) were mixed at a weight ratio of 1: 0.6 and dissolved in monochlorobenzene to prepare 2.4 wt% of pn Type polymer blend. The pn-type polymer blend was spin-coated on molybdenum oxide-coated ITO glass at 1000 rpm and pre-annealed at 150 ° C for about 10 minutes to form a 220 nm thick pn-type polymer as a photoelectric conversion active layer Nanocomposite structure was formed.

상기에서 p-n형 고분자 나노 복합구조가 형성된 ITO 유리 위에 LiF를 진공 증착하여 0.8 ㎚의 두께로 유기물 보호층을 형성한 후 그 위에 알루미늄을 진공 증착하여 150 ㎚의 두께로 금속전극을 형성하고 150℃에서 약 10분간 후-어닐링(post annealing)을 수행하여 유기 광전변환모듈을 제작하였다.LiF was vacuum deposited on the ITO glass having the pn-type polymer nanocomposite structure to form an organic material protective layer having a thickness of 0.8 nm, followed by vacuum deposition of aluminum thereon to form a metal electrode with a thickness of 150 nm. Post-annealing was performed for about 10 minutes to fabricate an organic photoelectric conversion module.

비교군으로서 기존의 방법에 따라 제조된 유기 광전변환모듈은 상기에서 포토리소그라피를 통하여 ITO층을 분할하는 것을 제외하고는 동일한 과정에 따라 동일한 모듈 위에 형성되었다.
As a comparative group, the organic photoelectric conversion module manufactured according to the conventional method was formed on the same module according to the same procedure except that the ITO layer was divided through photolithography.

<< 실시예Example 2> 소자 폭이 넓은 (8 2> Wide device width (8 mmmm ) 분할된 유기 광전변환모듈의 특성 분석Analysis of Characteristics of Organic Photoelectric Conversion Modules

상기한 방법으로 제조된 유기 광전변환모듈의 전류-전압(Current-voltage, I-V) 특성을 케이틀리(Keithley) 2400 전류원 측정기(source-measure unit)를 이용하여 측정하였고 그 결과를 도 4에 비교하여 나타내었다. The current-voltage (IV) characteristic of the organic photoelectric conversion module manufactured by the above method was measured using a Keithley 2400 source-measure unit. The result was compared with FIG. 4 Respectively.

이때 광원으로는 300 W Xe 램프를 사용하였고, 오리엘사(Oriel)의 AM 1.5 기단 필터(Air Mass Filter)를 이용하여 태양광의 조사 파장을 모방하는 빛 환경에서 필요에 따라 중성 농도 필터(neutral density filter)를 사용하여 빛의 세기를 조절하였다. In this case, a 300 W Xe lamp was used as the light source, and an air mass filter of AM 1.5 of Oriel was used to emit a neutral density filter ) Was used to adjust the intensity of the light.

오리엘사의 ARC 150 단색 분광기(monochromator)를 이용하여 선택적 파장을 측정하였으며, 조광강도는 광대역 광 파워 측정기(calibrated broadband optical power meter, Spectra Physics model 404)를 이용하여 측정하였다.The selective wavelength was measured using an ARC 150 monochromator of Oriel, and the intensity of the dimming was measured using a calibrated broadband optical power meter (Spectra Physics model 404).

도 4에 나타난 바와 같이, 기존의 방법으로 제조된 유기 광전변환모듈의 유효면적은 22.8 cm2, 단락전압(open circuit voltage)은 2.5862 V, 단위면적당 전류밀도(short circuit current density)는 1.161 ㎃/㎠, 곡선인자(fill factor)는 0.32814, 그리고 광전변환효율은 0.98524%인 것으로 나타났다. 반면, 도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 소자가 종적으로 분할되어 있는 유기 광전변환모듈은 유효면적이 21.6 cm2, 2.7178 V의 단락전압, 1.230 ㎃/㎠의 단위면적당 전류밀도, 0.33542의 곡선인자, 그리고 1.1213%의 광전변환효율을 나타내었다. As shown in FIG. 4, the effective area of the organic photoelectric conversion module manufactured by the conventional method is 22.8 cm 2 , the open circuit voltage is 2.5862 V, the short circuit current density is 1.161 mA / ㎠, a fill factor of 0.32814, and a photoelectric conversion efficiency of 0.98524%. On the other hand, as shown in FIG. 4, the organic photoelectric conversion module in which devices are longitudinally divided according to the present invention has a short circuit voltage of effective area of 21.6 cm 2 , 2.7178 V, a current density per unit area of 1.230 mA / Curve factor, and photoelectric conversion efficiency of 1.1213%.

상기 결과로부터 본 발명에 따라 소자가 종적으로 분할이 이루어진 유기 광전변환모듈이 동일한 조건 하에서 기존의 유기 광전변환소자에 비해 약 15% 정도 높은 광전변환효율을 나타냄을 알 수 있다.
From the above results, it can be seen that the organic photoelectric conversion module in which the device is divided longitudinally according to the present invention shows a photoelectric conversion efficiency as high as about 15% as compared with the conventional organic photoelectric conversion device under the same conditions.

<< 실시예Example 3> 소자 폭이 좁은(3.7  3> narrow device width (3.7 mmmm ) 유기 광전변환모듈의 제조) Manufacture of organic photoelectric conversion module

도 5a 내지 5c에 나타난 바와 같이, 본 발명의 방법에 따라 소자의 폭이 좁고 분할되어 있는 유기 광전변환모듈과 기존의 방법에 따라 형성된 유기 광전변환모듈을 실시예 1과 같은 과정을 수행하여 제작하였다. As shown in FIGS. 5A to 5C, the organic photoelectric conversion module in which the width of the device is narrow and divided according to the method of the present invention and the organic photoelectric conversion module formed according to the conventional method were manufactured by the same process as in Example 1 .

이때 모듈 내에 직렬로 연결되어 있는 각 소자의 폭은 3.7 mm이다. 좁은 폭을 갖는 소자는 원활한 적류 적출과 모듈의 전체 폭 대비 소자의 적층 공간 등을 고려하여 도 5에 나타난 바와 같이 모듈 중간에 전류 적출용 보조전극이 증착되어 있다. The width of each device connected in series within the module is 3.7 mm. As shown in FIG. 5, an auxiliary electrode for current extraction is deposited in the middle of the module in consideration of the smooth drop extraction and the stacking space of the device relative to the entire width of the module.

본 발명에 따른 유기 광전변환모듈에 있어서 소자 종적 분할이 광전변환효율에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 두 가지의 다른 종적 분할 비율을 (길이/폭 비율이 8.11과 2.57) 갖는 모듈을 디자인하였다. 이러한 소자 구조 디자인의 차이 이외에는 실시예 1에 나타난 과정을 수행하여 본 발명의 방법과 도 5a와 같이 기존의 단일 소자를 비교군으로하여(모듈조건이 허락하는 통으로 연결되어 길이/폭 비율이 17.03) 모듈을 제작하여 특성을 비교하였다.
In order to investigate the influence of device longitudinal division on the photoelectric conversion efficiency in the organic photoelectric conversion module according to the present invention, as shown in FIGS. 5B and 5C, two different longitudinal division ratios (length / width ratio 8.11 and 2.57) were designed. As shown in FIG. 5A and FIG. 5A, the conventional single element is used as a comparative group (the length / width ratio is 17.03, connected to the module allowing the module condition) The modules were fabricated and compared.

<< 실시예Example 4> 소자 폭이 좁은 (3.7  4> narrow device width (3.7 mmmm ) 유기 광전변환모듈의 특성 비교) Comparison of characteristics of organic photoelectric conversion module

실시예 3에서 제조된 유기 광전변환모듈의 전류-전압 특성을 측정하였고 그 결과를 도 6에 비교하여 나타내었다.  The current-voltage characteristics of the organic photoelectric conversion module manufactured in Example 3 were measured, and the results are shown in comparison with FIG.

그 결과, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 기존의 방법으로 제조된 유기 광전변환모듈의 유효면적은 18.6 cm2, 단락전압은 2.414 V, 단위면적당 전류밀도는 0.95895 ㎃/㎠, 곡선인자는 0.38193, 그리고 광전변환효율은 0.88412%로 나타났다. 반면, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 소자가 종적으로 분할되어 있는 모듈 중, 길이 대 폭 비율이 8.11인 모듈(2 partition, 2분할)은 유효면적은 17.8 cm2, 단락전압은 2.5268 V, 단위면적당 전류밀도는 1.1229 ㎃/㎠, 곡선인자는 0.42981, 그리고 광전변환효율은 1.2195%로 나타났다. 길이/폭 비율이 2.57 (6 partition, 6분할) 유효면적은 16.9 cm2, 단락전압은 2.4888 V, 단위면적당 전류밀도는 1.18 ㎃/㎠, 곡선인자는 0.43132, 그리고 광전변환효율은 1.2667%로 나타났다. As a result, as shown in FIG. 6A, the effective area of the organic photoelectric conversion module manufactured by the conventional method was 18.6 cm 2 , the short circuit voltage was 2.414 V, the current density per unit area was 0.95895 mA / cm 2, the curve factor was 0.38193, The photoelectric conversion efficiency was 0.88412%. On the other hand, as shown in FIG. 6B, in the module in which the elements are longitudinally divided according to the present invention, a module having a length-to-width ratio of 8.11 (two partitions, two parts) has an effective area of 17.8 cm 2 , V, the current density per unit area was 1.1229 ㎃ / ㎠, the curve factor was 0.42981, and the photoelectric conversion efficiency was 1.2195%. The effective area was 16.9 cm 2 , the short circuit voltage was 2.4888 V, the current density per unit area was 1.18 ㎃ / ㎠, the curve factor was 0.43132, and the photoelectric conversion efficiency was 1.2667% .

상기한 결과로부터, 길이 대 폭 비율이 8.11인 모듈은 기존 방식에 의한 모듈보다 38%, 길이 대 폭 비율이 2.57인 모듈은 기존 방식에 의한 모듈보다 44% 증가된 광전변환 효율을 나타내므로 모듈의 광전변환효율 향상에 본 발명에 따른 소자의 종적 면적이 매우 독창적이고 우수한 방법임을 의미한다.From the above results, a module having a length-to-width ratio of 8.11 exhibits a photoelectric conversion efficiency of 44% higher than that of the module according to the conventional method, and a module having a length-width ratio of 2.57 has a photoelectric conversion efficiency of 38% It means that the longitudinal area of the device according to the present invention for improving the photoelectric conversion efficiency is a very original and excellent method.

실시예 2 및 4로부터 얻은 결과를 체계화하기 위하여 전류-전압 특성 그래프로부터 얻어지는 여러 특성 값을 구하여 표 1에 정리하였다.In order to systematize the results obtained from Examples 2 and 4, various characteristic values obtained from the graph of the current-voltage characteristic were obtained and are summarized in Table 1.

소자 폭
(mm)
Device width
(mm)
길이/폭 비율Length / width ratio 유효면적
(cm2)
Effective area
(cm 2 )
전류밀도
(mA/cm2)
Current density
(mA / cm 2 )
곡선인자Curve factor 분로저항
(Ω)
Shunt resistance
(Ω)
변환효율
(%)
Conversion efficiency
(%)
8.08.0 7.137.13 22.822.8 1.091.09 0.3280.328 6453964539 0.990.99 3.383.38 21.621.6 1.231.23 0.3350.335 9292392923 1.121.12 3.73.7 17.0317.03 18.618.6 0.950.95 0.3810.381 170815170815 0.881.220.881.22 8.118.11 17.817.8 1.121.12 0.4300.430 223840223840 1.221.22 2.572.57 16.916.9 1.411.41 0.4610.461 364745364745 1.271.27

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 소자의 폭이 넓은 경우에서는 소자의 종적 분할이 모듈의 광전변환효율에 미치는 영향이 상대적으로 적지만 (약 15% 상승) 소자의 폭이 좁은 경우에는 소자의 종적 분할이 모듈의 광전변환효율에 미치는 영향이 커지게 (평균 40% 상승) 된다. As shown in Table 1, when the width of the device is wide, the effect of the longitudinal division of the device on the photoelectric conversion efficiency of the module is relatively small (about 15% increase), but when the width of the device is narrow, The influence on the photoelectric conversion efficiency of this module increases (an average of 40% increase).

상기 표에 나타난 바와 같이, 소자가 종적으로 분할되어 있을 때 광전변환효율에 영향을 가장 크게 미치는 요소는 곡선인자와 분로저항이다. 이 두 값이 크게 증가되어 효율의 변화가 생기게 된다. As shown in the above table, the factors that greatly affect the photoelectric conversion efficiency when the device is vertically divided are the curve factor and the shunt resistance. These two values are greatly increased, resulting in a change in efficiency.

본 발명에서는 이 중에서 분로저항이 가장 크게 변화하는 인자로 생각하고 이에 대한 분석을 진행하여 소자의 길이/폭 비율의 최적값을 도출하였다. In the present invention, the shunt resistance is considered to be the greatest change factor among the above factors, and the analysis is performed to derive the optimum value of the length / width ratio of the device.

도 7에 나타낸 바와 같이 분로저항 값의 변화를 분석한 결과, 폭이 넓은 소자를 갖는 모듈 디자인의 모듈 분로저항과 이 값을 유효면적으로 나누어 나타나는 단위면적 당 분로저항의 소자의 길이 대 폭 비율로의 외삽값과 폭이 좁은 소자를 갖는 모듈 디자인의 모듈 분로저항과 이 값을 유효면적으로 나누어 나타나는 단위면적 당 분로저항의 변곡점에서 소자의 길이/폭 비율로의 외삽값이 길이 대 폭 비율 15에서 20사이에 일치함을 발견하였다. As a result of analyzing the change of the shunt resistance value as shown in Fig. 7, it was found that the module shunt resistance of the module design having a wide device and the ratio of the length to the width of the shunt resistance per unit area, Extrapolated values of the module shunt resistance of the module design with the extrapolated value and the narrow width of the device and the length / width ratio of the device at the inflection point of the shunt resistance per unit area, which is divided by the effective area, Lt; / RTI &gt;

바람직하게, 본 실시예에 따른 소자 길이 대 폭 비율은 15 내지 20 일 수 있다. Preferably, the device length to width ratio according to this embodiment may be between 15 and 20.

실시예들을 통하여 얻어진 결과와 표 1에 나타나 있듯이 소자를 종적으로 분할하면 할수록 모듈의 효율은 증가하게 된다. 하지만 주어진 모듈의 면적 내에 더 많은 소자를 형성하여야지만 더 많은 태양광을 받아서 전력을 생산하는 총전류생산량이 증가된다. As shown in Table 1, the efficiency of the module increases as the device is divided longitudinally. However, it is necessary to form more devices within the area of a given module, but it will increase the total current throughput by receiving more sunlight.

즉, 모듈의 분로저항을 분석한 결과 모듈 내의 소자의 길이/폭 비율이 15에서 20 사이가 되는 경우가 주어진 모듈 면적 내에서 최고의 광전변환을 얻으면서 주어진 최대 전류량을 적출할 수 있는 최적의 비율이다. 따라서 상기한 결과에 의하면 모듈 내에서 소자의 폭이 적을수록 유리하지만 공정상의 어려움 때문에 본 발명에서 사용한 소자 폭 3.7mm가 거의 최소값이다. 또한 소자의 길이 대 폭 비율이 약 16 정도일 때 최적의 모듈 변환효율을 얻을 수 있음을 알 수 있다. That is, when the shunt resistance of the module is analyzed, the case where the length / width ratio of the elements in the module is between 15 and 20 is the optimum ratio at which the maximum amount of current can be extracted while obtaining the best photoelectric conversion within a given module area . Therefore, although the width of the device is smaller in the module, the device width of 3.7 mm used in the present invention is the minimum value because of the difficult process. Also, it can be seen that the optimum module conversion efficiency can be obtained when the length-width ratio of the device is about 16.

결론적으로, 본 발명에 따라 종적인 소자 분할을 통하여 제작된 유기 광전변환모듈은 소자들이 각각의 분할된 소자 내에 보다 우수한 전하수집이 가능하도록 전극보호/전하수집층을 형성함으로써, 소자간의 측면직렬저항이 서로 독립적으로 작용하게 하여 서로의 전류 출력에 대한 간섭현상이 유발되지 않으며 분로저항의 최대화하고 곡선이자의 대면적화에 따른 감소를 최소화함으로써 광전변환효율을 향상시킨다. As a result, the organic photoelectric conversion module manufactured through longitudinal device division according to the present invention forms an electrode protection / charge collection layer so that the devices can collect a better charge in each divided device, So that no interference phenomenon occurs with respect to the current output of each other, and the photoelectric conversion efficiency is improved by maximizing the shunt resistance and minimizing the decrease due to the large-sized curvature of interest.

이는 어떠한 물질을 이용하여도 발생 가능한 현상이다. 따라서 본 발명에 따른 유기 광전변환모듈을 사용하면 기존의 기술을 이용한 소자의 광전변환효율을 최대 44% 정도 향상시킬 수 있다. 또한 소자의 길이 대 폭 비율이 약 15에서 20 사이 정도일 때 최적의 모듈 변환효율을 얻을 수 있다. This is a phenomenon that can occur using any material. Therefore, when the organic photoelectric conversion module according to the present invention is used, the photoelectric conversion efficiency of the device using the conventional technique can be improved by up to 44%. Also, when the length-width ratio of the device is about 15 to 20, the optimum module conversion efficiency can be obtained.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the relevant art that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. The appended claims are to be considered as falling within the scope of the following claims.

Claims (15)

대면적의 유기 광전변환모듈을 제조하는 방법으로서,
투명기판 상에 투명전극의 미리 설정된 소자 길이 대 폭 비율을 갖는 종적 분할 패턴구조를 형성하는 단계;
상기 종적 분할 패턴구조가 형성된 투명전극 상에 전극보호/전하수집층을 형성하는 단계;
상기 전극보호/전하수집층 상에 p-n형 고분자 나노 복합구조를 형성하는 단계; 및
상기 p-n형 고분자 나노 복합구조 상에 금속전극을 증착하는 단계를 포함하되,
상기 종적 분할 패턴구조에 의해 직렬로 연결된 소자가 종적으로 분할되며, 각 분할된 소자가 다른 분할된 소자로부터 독립적으로 작용하며,
상기 소자 길이 대 폭 비율은 15 내지 20 범위를 갖는 유기 광전변환모듈 제조 방법.
As a method of manufacturing a large-area organic photoelectric conversion module,
Forming a longitudinal split pattern structure having a predetermined element length to width ratio of a transparent electrode on a transparent substrate;
Forming an electrode protection / charge collection layer on the transparent electrode on which the longitudinal split pattern structure is formed;
Forming a pn type polymer nanocomposite structure on the electrode protecting / charge collecting layer; And
And depositing a metal electrode on the pn-type polymer nanocomposite structure,
The elements connected in series by the longitudinal split pattern structure are longitudinally divided, each divided element acting independently from the other divided elements,
Wherein the device length-to-width ratio is in the range of 15-20.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 투명기판은 유리, 석영, 투명 플라스틱인 PET(polyethylene terephthalate) 및 폴리에테르설폰(polyethersulfone)으로 구성된 군으로부터 선택되는 유기 광전변환모듈 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the transparent substrate is selected from the group consisting of glass, quartz, transparent plastic, polyethylene terephthalate (PET), and polyethersulfone.
제1항에 있어서,
상기 투명전극은 인듐 산화주석(indium tin oxide, ITO), 인듐 산화아연(indium zinc oxide, IZO) 및 알루미늄-도핑 산화아연(aluminum-dopped zinc oxide)의 투명 전도성 산화물(transparent conducting oxide, TCO), 폴리에틸렌다이옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene, PEDOT), 폴리아닐린(polyaniline) 및 폴리피롤(polypyrrole)로 구성된 군으로부터 선택되는 유기 광전변환모듈 제조 방법.
The method according to claim 1,
The transparent electrode may include a transparent conducting oxide (TCO) of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and aluminum-doped zinc oxide, Wherein the organic photoelectric conversion module is selected from the group consisting of polyethylene dioxythiophene (PEDOT), polyaniline, and polypyrrole.
제1항에 있어서,
상기 전극보호/전하수집층은 몰리브댄옥사이드 등의 산화금속 (MoOx), 폴리에틸렌다이옥시티오펜(PEDOT), 폴리스티렌설포네이트(polystyrenesulfonate, PSS), 폴리아닐린(polyaniline) 및 폴리피롤(polypyrrole)로 구성된 군으로부터 선택되는 유기 광전변환모듈 제조 방법.
The method according to claim 1,
The electrode protection / charge collection layer may be formed from a group consisting of metal oxide (MoOx) such as molybdenum oxide, polyethylene dioxythiophene (PEDOT), polystyrenesulfonate (PSS), polyaniline and polypyrrole Wherein the organic photovoltaic conversion module is a photovoltaic cell.
제1항에 있어서,
상기 p-n형 고분자 나노 복합구조에서 p형 고분자는 폴리티오펜 및 그의 유도체, 폴리(파라-페닐렌) 및 그의 유도체, 폴리플로렌 및 그의 유도체, 및 폴리아세틸렌 및 그의 유도체로 구성된 군으로부터 선택되는 유기 광전변환모듈 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the p-type polymer in the pn-type polymer nanocomposite structure is at least one selected from the group consisting of polythiophene and derivatives thereof, poly (para-phenylene) and derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof, and polyacetylene and derivatives thereof A method for manufacturing a photoelectric conversion module.
제1항에 있어서,
상기 p-n형 고분자 나노 복합구조에서 n형 고분자는 C60 플러렌, C70 플러렌의 플러렌(Fullerene), 3,4,9,10-페릴렌테트라카복실 비스벤즈이미다졸(3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole, PTCBI)의 유기계 전자친화성 재료 및 이의 유도체로 구성된 군으로부터 선택되는 유기 광전변환모듈 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the pn-type polymer nanocomposite structure, the n-type polymer may include C60 fullerene, fullerene of C70 fullerene, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole (3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole , &Lt; / RTI &gt; PTCBI), and derivatives thereof.
제1항에 있어서,
상기 금속전극은 알루미늄, 마그네슘, 리튬, 칼슘, 구리, 은, 금, 백금 및 이들의 합금으로 구성된 군으로부터 선택되는 유기 광전변환모듈 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the metal electrode is selected from the group consisting of aluminum, magnesium, lithium, calcium, copper, silver, gold, platinum and alloys thereof.
대면적의 유기 광전변환모듈로서,
투명기판;
상기 투명기판 상에 미리 설정된 소자 길이 대 폭 비율의 종적 분할 패턴구조를 갖도록 형성된 투명전극;
상기 종적으로 분할된 투명전극 상에 형성된 전극보호/전하수집층;
상기 전극보호/전하수집층 상에 형성된 p-n형 고분자 나노 복합구조; 및
상기 p-n형 고분자 나노 복합구조 상에 형성된 금속전극을 포함하되,
상기 종적 분할 패턴구조에 의해 직렬로 연결된 소자가 종적으로 분할되며, 각 분할된 소자가 다른 분할된 소자로부터 독립적으로 작용하며,
상기 길이 대 폭 비율은 15 내지 20 범위인 유기 광전변환모듈.
As a large area organic photoelectric conversion module,
A transparent substrate;
A transparent electrode formed on the transparent substrate so as to have a longitudinally divided pattern structure of a predetermined element length to width ratio;
An electrode protection / charge collection layer formed on the vertically divided transparent electrode;
A pn type polymer nanocomposite structure formed on the electrode protecting / charge collecting layer; And
And a metal electrode formed on the pn type polymer nanocomposite structure,
The elements connected in series by the longitudinal split pattern structure are longitudinally divided, each divided element acting independently from the other divided elements,
Wherein the length-to-width ratio is in a range of 15 to 20.
삭제delete 제9항에 있어서,
상기 투명기판은 유리, 석영, 투명 플라스틱인 PET(polyethylene terephthalate) 및 폴리에테르설폰(polyethersulfone)으로 구성된 군으로부터 선택되는 유기 광전변환모듈.
10. The method of claim 9,
Wherein the transparent substrate is selected from the group consisting of glass, quartz, transparent plastic such as PET (polyethylene terephthalate), and polyethersulfone.
제9항에 있어서,
상기 투명전극은 인듐 산화주석(indium tin oxide, ITO), 인듐 산화아연(indium zinc oxide, IZO) 및 알루미늄-도핑 산화아연 (aluminum-dopped zinc oxide)의 투명 전도성 산화물(transparent conducting oxide, TCO), 폴리에틸렌다이옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene, PEDOT), 폴리아닐린(polyaniline) 및 폴리피롤(polypyrrole)로 구성된 군으로부터 선택되는 유기 광전변환모듈.
10. The method of claim 9,
The transparent electrode may include a transparent conducting oxide (TCO) of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and aluminum-doped zinc oxide, An organic photoelectric conversion module selected from the group consisting of polyethylene dioxythiophene (PEDOT), polyaniline, and polypyrrole.
제9항에 있어서,
상기 전극보호/전하수집층은 몰리브덴옥사이드 (MoOx)와 같은 금속산화물, 폴리에틸렌다이옥시티오펜(PEDOT), 폴리스티렌 설포네이트(polystyrenesulfonate, PSS), 폴리아닐린(polyaniline) 및 폴리피롤(polypyrrole)로 구성된 군으로부터 선택되는 유기 광전변환모듈.
10. The method of claim 9,
The electrode protection / charge collection layer is selected from the group consisting of metal oxides such as molybdenum oxide (MoOx), polyethylene dioxythiophene (PEDOT), polystyrenesulfonate (PSS), polyaniline and polypyrrole Organic photoelectric conversion module.
제9항에 있어서,
상기 p-n형 고분자 나노 복합구조에서 p형 고분자는 폴리티오펜 및 그의 유도체, 폴리(파라-페닐렌) 및 그의 유도체, 폴리플로렌 및 그의 유도체, 및 폴리아세틸렌 및 그의 유도체로 구성된 군으로부터 선택되며,
n형 고분자는 C60 플러렌, C70 플러렌의 플러렌(Fullerene), 3,4,9,10-페릴렌테트라카복실 비스벤즈이미다졸(3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole, PTCBI)의 유기계 전자친화성 재료 및 이의 유도체로 구성된 군으로부터 선택되는 유기 광전변환모듈.
10. The method of claim 9,
Wherein the p-type polymer in the pn-type polymer nanocomposite structure is selected from the group consisting of polythiophene and derivatives thereof, poly (para-phenylene) and derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof, and polyacetylene and derivatives thereof,
The n-type polymer may be selected from the group consisting of C60 fullerene, fullerene of C70 fullerene, organic e-affinity of 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole (PTCBI) Material and derivatives thereof. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt;
제9항에 있어서,
상기 금속전극은 알루미늄, 마그네슘, 리튬, 칼슘, 구리, 은, 금, 백금 및 이들의 합금으로 구성된 군으로부터 선택되는 유기 광전변환모듈.
10. The method of claim 9,
Wherein the metal electrode is selected from the group consisting of aluminum, magnesium, lithium, calcium, copper, silver, gold, platinum and alloys thereof.
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