KR20140042745A - Active layer, organic photovoltaic cell comprising the same and manufacturing method thereof - Google Patents

Active layer, organic photovoltaic cell comprising the same and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20140042745A
KR20140042745A KR20130115504A KR20130115504A KR20140042745A KR 20140042745 A KR20140042745 A KR 20140042745A KR 20130115504 A KR20130115504 A KR 20130115504A KR 20130115504 A KR20130115504 A KR 20130115504A KR 20140042745 A KR20140042745 A KR 20140042745A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
substituted
unsubstituted
electron
solvent
Prior art date
Application number
KR20130115504A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101496036B1 (en
Inventor
이행근
전지혜
이재철
왕동환
박종혁
박오옥
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20140042745A publication Critical patent/KR20140042745A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101496036B1 publication Critical patent/KR101496036B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/12Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/15Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating characterised by the solvent used
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

The present specification provides an optically active layer, an organic solar cell comprising the same, and a method for manufacturing the same, wherein the optically active layer comprises an electron acceptor material, an electron donor material, and a step of swelling the electron acceptor material and the electron donor material with a non-solvent. The organic solar cell comprises: a first electrode; a second electrode facing the first electrode; and an organic light which is present between the first electrode and the second electrode and includes the optically active layer. [Reference numerals] (AA,BB,CC,DD) Electron donor material: electron acceptor material; (EE) Heat treatment; (FF) Spin coating

Description

광 활성층, 이를 포함한 유기 태양 전지 및 이의 제조 방법 {ACTIVE LAYER, ORGANIC PHOTOVOLTAIC CELL COMPRISING THE SAME AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a photoactive layer, an organic solar cell including the same, and a method of manufacturing the same. BACKGROUND ART [0002]

본 출원은 2012년 9월 28일에 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2012- 0108994호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용은 전부 본 명세서에 포함된다. The present application claims the benefit of the filing date of Korean Patent Application No. 10-2012- 0108994 filed on September 28, 2012 to the Korean Intellectual Property Office, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

본 명세서는 광 활성층, 이를 이용한 유기 태양 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a photoactive layer, an organic solar cell using the same, and a method of manufacturing the same.

1992년 UCSB의 Heeger가 유기 고분자를 이용한 태양 전지 가능성을 최초로 보여준 것을 효시로 현재까지 이에 대하여 많이 연구되고 있다. 이는 빛을 흡수하는 유기고분자와 전자친화성이 아주 높은 C60 플러렌 유도체 또는 C70 플러렌 유도체를 혼합한 이종접합 박막 소자로, 투명전극인 ITO (indium tin oxide)를 양극으로, 낮은 일함수를 갖는 Al 등의 금속전극을 음극물질을 사용한다. In 1992, Heeger of UCSB showed the first possibility of solar cell using organic polymer. This is a hetero-junction thin film element in which a light-absorbing organic polymer is mixed with a C60 fullerene derivative or a C70 fullerene derivative having a very high electron affinity. ITO (indium tin oxide) as a transparent electrode and Al A negative electrode material is used.

유기고분자로 구성된 광 활성층에서 빛을 흡수하여 전자-정공 쌍(electron-hole pair 혹은 exciton)이 형성된다. 이 전자-정공 쌍은 공중합체와 C60 플러렌 유도체 또는 C70 플러렌 유도체의 계면으로 이동하여 전자와 정공으로 분리된 후 전자는 금속전극으로, 정공은 투명전극으로 이동함으로써 전자를 발생하는 기술이다. An electron-hole pair (electron-hole pair or exciton) is formed by absorbing light in a photoactive layer composed of an organic polymer. This electron-hole pair moves to the interface between the copolymer and the C60 fullerene derivative or the C70 fullerene derivative and is separated into an electron and a hole, and then electrons are transferred to a metal electrode and holes are transferred to a transparent electrode to generate electrons.

현재 유기 고분자를 이용한 유기 고분자 박막 태양 전지의 효율은 7 ~ 8 %에 달하고 있다(Nature Photonics, 2009, 3, 649-653).At present, the efficiency of organic polymer thin film solar cell using organic polymer reaches 7 ~ 8% (Nature Photonics, 2009, 3, 649-653).

그러나, 현재 실리콘을 이용한 태양 전지의 최대효율 (~39%)에 비하여 유기 고분자 태양 전지의 효율은 아직 낮은 수준이다. 더 높은 효율을 갖는 유기 태양 전지에 대한 개발이 요구된다.However, the efficiency of organic polymer solar cells is still low compared to the maximum efficiency (~ 39%) of solar cells using silicon. Development of organic solar cells having higher efficiency is required.

Nature Photonics, 2009, 3, 649-653Nature Photonics, 2009, 3, 649-653

본 명세서는 향상된 효율을 갖는 유기 태양 전지 및 이의 제조 방법과, 상기 유기 태양 전지에 이용되는 광 활성층을 제공하고자 한다.The present invention provides an organic solar cell having improved efficiency, a method of manufacturing the same, and a photoactive layer used in the organic solar cell.

본 명세서는 제1 전극; Herein is a first electrode;

상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극; 및A second electrode facing the first electrode; And

상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되고, 광 활성층을 포함하는 유기물층을 포함하고,And an organic material layer provided between the first electrode and the second electrode and including a photoactive layer,

상기 광 활성층은 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하고, Wherein the photoactive layer includes an electron accepting material and an electron donating material,

상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리된 것인 유기 태양전지를 제공한다. Wherein the electron accepting material and the electron donating material are non-solvent treated.

또한, 본 명세서는 제1 전극; Also, the present specification discloses a plasma display panel comprising a first electrode;

상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극; 및A second electrode facing the first electrode; And

상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되고, 광 활성층을 포함하는 유기물층을 포함하고,And an organic material layer provided between the first electrode and the second electrode and including a photoactive layer,

상기 광 활성층은 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하고, Wherein the photoactive layer includes an electron accepting material and an electron donating material,

FT-IR의 흡수 스펙트럼의 반대칭(antisymmetric)값과 대칭(symmetric)값의 비율(Ic =c/Ic -c)이 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질의 고유의 값에 비하여 110 내지 150% 상승한 것인 유기 태양 전지를 제공한다. (I c = c / I c -c ) of the antisymmetric value and the symmetric value of the absorption spectrum of the FT-IR is in the range of 110 to 150 % ≪ / RTI >

또한, 본 명세서는 제1 전극; Also, the present specification discloses a plasma display panel comprising a first electrode;

상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극; 및A second electrode facing the first electrode; And

상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되고, 광 활성층을 포함하는 유기물층을 포함하고,And an organic material layer provided between the first electrode and the second electrode and including a photoactive layer,

상기 광 활성층은 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하며, Wherein the photoactive layer comprises an electron accepting material and an electron donating material,

상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리되고, The electron accepting material and the electron donating material are treated in a non-

상기 유기 태양 전지의 효율이 비용매로 처리되기 전의 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하는 경우에 비하여 110 내지 200% 상승한 것인 유기 태양 전지를 제공한다. The efficiency of the organic solar cell is increased by 110 to 200% as compared with the case where the efficiency of the organic solar cell is higher than that of the electron-accepting material and the electron-donating material before the treatment.

또한, 본 명세서는 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하는 광 활성층에 있어서, 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리된 것인 광 활성층을 제공한다. Further, the present specification provides a photoactive layer comprising an electron accepting material and an electron donating material, wherein the electron accepting material and the electron donating material are non-treated.

또한, 본 명세서는 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하는 광 활성층에 있어서, FT-IR의 흡수 스펙트럼의 반대칭(antisymmetric) 값과 대칭(symmetric)값의 비율(Ic =c/Ic -c)이 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질의 고유의 값에 비하여 110 내지 150% 상승한 것 인 광 활성층을 제공한다. The present invention also relates to a photoactive layer comprising an electron accepting material and an electron donating material, wherein the ratio of the antisymmetric value and the symmetric value of the absorption spectrum of FT-IR (I c = c / I c - c ) is increased by 110 to 150% relative to the intrinsic value of the electron accepting material and the electron donating material.

또한, 본 명세서는 기판을 준비하는 단계;The present disclosure also provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a substrate;

상기 기판의 일 영역에 제1 전극을 형성하는 단계; Forming a first electrode in one region of the substrate;

상기 제1 전극 상부에 광 활성층을 포함하는 유기물층을 형성하는 단계; Forming an organic material layer including a photoactive layer on the first electrode;

상기 광 활성층을 비용매로 처리시키는 단계; 및Treating the photoactive layer with a non-solvent; And

상기 유기물층에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 태양 전지의 제조방법을 제공한다. And forming a second electrode on the organic material layer.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 광 활성층은 비용매 처리 및 필요한 경우 열처리의 간단한 공정을 통하여 제조가 가능하다. 또한, 상기의 처리를 통한 광 활성층은 전도성이 높고, 안정하다. The photoactive layer according to one embodiment of the present specification can be manufactured through a simple process such as non-solvent treatment and, if necessary, heat treatment. Further, the photoactive layer through the above treatment is highly conductive and stable.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 광 활성층은 광 흡수율이 좋고, 전자 수용물질 및 전자 공여물질의 자가 조직화(self organization)을 통하여, 안정화된 분자구조를 형성한다. 따라서, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 광 활성층을 포함한 유기 태양 전지는 개방 전압 상승 및 효율 상승 등에서 우수한 특성을 나타낼 수 있다. The photoactive layer according to one embodiment of the present invention has a good light absorptivity and forms a stabilized molecular structure through self-organization of an electron accepting material and an electron donating material. Accordingly, the organic solar cell including the photoactive layer according to one embodiment of the present invention can exhibit excellent characteristics in the open-circuit voltage rise and the efficiency increase.

특히, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 광 활성층은 광 흡수율이 높고, 컨쥬게이션 길이가 길어지게 되어 높은 전하 이동도를 가지고, 전극과의 저항이 낮아지고, 모폴로지의 향상으로 인하여, 소자의 수명 특성 및 소자의 효율을 향상시킬 수 있다. In particular, the photoactive layer according to one embodiment of the present invention has a high light absorptivity, a long conjugation length, a high charge mobility, a low resistance to an electrode, and an improvement in morphology, And the efficiency of the device can be improved.

도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 광 활성층의 제조 방법을 예시한 도이다.
도 2는 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 J-V 곡선을 나타낸 도이다.
도 3는 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 흡수 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 4은 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 X선 회절(X-ray Diffraction)을 나타낸 그래프이다.
도 5는 비교예 1 내지 3의 FT-IR의 흡수 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 6는 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 Auger 전자 분광법(Auger electron spectroscopy)을 나타낸 그래프이다.
도 7은 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 원자력간 현미경 (Atomic Force Microscope, AFM)으로 관찰한 도이다.
1 is a view illustrating a method of manufacturing a photoactive layer according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a diagram showing the JV curves of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3. Fig.
Fig. 3 is a diagram showing absorption spectra of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3. Fig.
Fig. 4 is a graph showing X-ray diffraction of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3. Fig.
Fig. 5 is a graph showing absorption spectra of FT-IR of Comparative Examples 1 to 3. Fig.
FIG. 6 is a graph showing Auger electron spectroscopy of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3. FIG.
FIG. 7 is a diagram of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 observed under an atomic force microscope (AFM). FIG.

이하에서 본 명세서에 대하여, 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 명세서는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되고, 광 활성층을 포함하는 유기물층을 포함하고, 상기 광 활성층은 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하고, 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리된 것인 유기 태양 전지를 제공한다. Herein is a first electrode; A second electrode facing the first electrode; And an organic material layer disposed between the first electrode and the second electrode and including a photoactive layer, wherein the photoactive layer includes an electron accepting material and an electron donating material, and the electron accepting material and the electron donating material are non- In an organic solar cell.

본 명세서에 있어서, 상기 비용매란, 전자 공여물질이나 전자 수용물질이 용해되거나, 반응하지 않는 것을 의미한다. In the present specification, the non-solvent means that the electron donor substance or the electron accepting substance is dissolved or does not react.

본 명세서에 있어서, 상기 "비용매 처리"란 전자 공여물질이나 전자 수용물질에 도포하였을 때, 비용매가 전자 공여물질이나 전자 수용물질 사이에 침투하여, 팽윤 현상을 일으키는 "비용매 팽윤 처리"를 의미하거나,In the present specification, the above-mentioned "non-wastewater treatment" refers to a "non-volatile swelling treatment" in which a non-wax penetrates between an electron donating substance and an electron accepting substance to cause swelling phenomenon when applied to an electron donating substance or an electron accepting substance do or,

전자 공여물질이나 전자 수용물질에 도포한 후, 제거하는 과정을 통하여, 비용매가 전자 공여물질이나 전자 수용물질 표면에 작용하는 "비용매 표면 처리"를 의미한다. Refers to a "non-cost surface treatment" in which a non-solvent acts on the surface of an electron donor or an electron accepting material through a process of applying it to an electron donating substance or an electron accepting substance and then removing the same.

본 명세서에서 작용은 전자 공여물질이나 전자 수용물질의 표면에 다이폴의 형성 및/또는 전자 공여물질이나 전자 수용물질의 화학적 구조의 변경 등을 통하여 표면에 영향을 끼치는 것을 의미한다. The term " action " as used herein means that the surface of the electron donating substance or the electron accepting substance is affected by the formation of a dipole on the surface and / or the modification of the chemical structure of the electron donating substance or the electron accepting substance.

또한, 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 광 활성층에 도포하였을 때 팽윤 현상을 일으켜, 비용매가 광 활성층 내부로 침투한다. Further, in one embodiment of the present invention, the non-solvent causes a swelling phenomenon when applied to the photoactive layer, so that the non-solvent penetrates into the photoactive layer.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 광 활성층 내부로의 비용매 침투거리는 광 활성층 두께의 5 % 이상 50% 미만이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 광 활성층 내부로의 비용매 침투거리는 광 활성층 두께의 5 내지 30%이다. In one embodiment of the present invention, the intrinsic penetration distance into the photoactive layer is 5% or more and less than 50% of the thickness of the photoactive layer. In another embodiment, the penetration distance into the inside of the photoactive layer is 5 to 30% of the thickness of the photoactive layer.

상기 비용매는 광 활성층 상에 도포시에, 비용매의 종류, 처리 방법 및 양을 선택할 수 있다. The non-solvent can select the type of non-solvent, the treatment method, and the amount of the non-solvent upon application to the photoactive layer.

상기 비용매는 광 활성층 상에 1분 내지 60분 동안 도포시, 광 활성층 내부로의 비용매의 침투거리가 광 활성층 두께의 5% 이상 50% 미만이다. When the non-solvent is applied onto the photoactive layer for 1 minute to 60 minutes, the penetration distance of the non-solvent into the photoactive layer is 5% or more and less than 50% of the thickness of the photoactive layer.

광 활성층 내부로의 비용매 침투거리가 광 활성층 두께의 50% 이상인 경우, 광 활성층이 도포된 기판으로부터 분리가 일어날 수 있다. If the penetration distance into the photoactive layer is 50% or more of the thickness of the photoactive layer, separation may occur from the substrate to which the photoactive layer is applied.

또한, 광 활성층 내부로의 비용매 침투거리가 광 활성층 두께의 5 내지 30%인 경우, 광 활성층과 전극과의 계면 면적이 증가하고, 접촉 특성이 개선되어 소자의 성능이 향상될 수 있다. In addition, when the non-invasive distance to the inside of the photoactive layer is 5 to 30% of the thickness of the photoactive layer, the interface area between the photoactive layer and the electrode is increased and the contact property is improved, and the performance of the device can be improved.

본 명세서에 있어서, 상기 비용매 팽윤 방법(non-solvent swelling method)는 광 활성층 상부에 비용매를 도포하고, 스핀코팅 또는 드롭코팅을 하는 방법을 포함한다. In this specification, the non-solvent swelling method includes a method of applying a non-solvent on the photoactive layer and spin-coating or drop-coating.

본 명세서에 있어서, 상기 비용매 표면 처리 방법은 광활성층 상부에 비용매를 도포하고, 스핀 코팅으로 비용매를 제거하는 방법을 포함한다. In this specification, the non-solvent surface treatment method includes a method of applying a non-solvent on the photoactive layer and removing the non-solvent by spin coating.

광 활성층에 비용매 팽윤 방법(non-solvent swelling method)를 적용하면, 광 활성층과 광 활성층과 전극과의 계면을 동시에 조절할 수 있어, 광 활성층의 모폴로지 향상에 유리하다. 또한, 제조 공정이 비교적 간단한 스핀 코팅 등으로 공정상 시간 및 경제적으로 유리하다.When the non-solvent swelling method is applied to the photoactive layer, the interface between the photoactive layer and the photoactive layer and the electrode can be simultaneously controlled, which is advantageous for improving the morphology of the photoactive layer. In addition, the manufacturing process is advantageous in terms of time and cost in terms of processes such as spin coating which is relatively simple.

상기 도포된 비용매는 광 활성층의 공간에 침투하여, 고분자 사슬 사이의 공간을 넓히게 되고, 고분자 사슬의 이동성이 증가한다. 또한, 고분자 사슬의 이동성이 증가하게 되면 분자 구조의 자가 조직화 (self organization)을 통화여 정렬된 분자구조를 형성한다. 이 경우, 컨쥬게이션 길이가 상승되어, 전하의 이동도가 증가하고, 광학적 특성이 상승하게 되어, 높은 광 흡수율을 제공하여, 효율 상승에 기여한다. The applied non-solvent penetrates into the space of the photoactive layer, thereby widening the space between the polymer chains, and increasing the mobility of the polymer chains. In addition, as the mobility of the polymer chains increases, the self organization of the molecular structure forms a coordinated molecular structure. In this case, the conjugation length is increased, the mobility of the charge is increased, and the optical characteristic is increased, thereby providing a high light absorption rate and contributing to an increase in efficiency.

하나의 실시상태에 있어서, 상기 비용매 팽윤 방법(non-non-solvent swelling method) 1분 이상 비용매를 도포한다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 1분 내지 60분 동안 비용매를 도포한다. 하나의 실시상태에 있어서, 10 분 내지 40 분 동안 비용매를 도포한다. In one embodiment, the non-solvent swelling method applies a non-solvent for at least one minute. In another embodiment, the non-solvent is applied for 1 to 60 minutes. In one embodiment, the non-wovens are applied for 10 to 40 minutes.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 비용매 처리 방법은 비용매를 도포한 후, 1 분 이내에 비용매를 제거한다. 이 경우, 도포된 비용매가 광활성층 내부에 침투되는 것보다 더 광활성층 표면에 작용하여 표면 처리에 효과적이다. In one embodiment of the present invention, the non-prepaid processing method removes the non-payment within one minute after applying the non-payment. In this case, the applied non-solvent acts on the surface of the photoactive layer more effectively than it penetrates into the photoactive layer, and is effective for the surface treatment.

비용매를 1분 이상 도포하는 경우, 광 활성층 내부로의 비용매 침투거리가 증가될 수 있다. 60분 이내로 도포하는 것이 광 활성층 내부로의 비용매 침투거리가 광 활성층 두께의 50 %를 초과하지 않도록 하여, 박리 현상이 진행되는 것을 방지할 수 있다. When the non-solvent is applied for more than one minute, the non-penetration distance into the photoactive layer can be increased. It is possible to prevent the peeling phenomenon from progressing by preventing the penetration distance to the inside of the photoactive layer from exceeding 50% of the thickness of the photoactive layer.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 필요에 따라 비용매의 도포 시간을 조절하여, 비용매로 팽윤 처리, 비용매로 표면 처리 또는 비용매로 팽윤 및 표면 처리를 동시에 할 수 있다. In one embodiment of the present specification, the non-solvent swelling time, the non-solvent surface treatment or the non-solvent swelling and surface treatment can be simultaneously performed by adjusting the non-solvent application time as needed.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 팽윤 되기 전, 동시 또는 이후에 열처리 된 것인 유기 태양 전지를 제공한다. In one embodiment of the present invention, the electron accepting material and the electron donating material are heat treated before, simultaneously or after the non-expansive swelling.

하나의 실시상태에 있어서, 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질이 비용매로 팽윤되기 이전에 열처리 될 수 있다.In one embodiment, the electron accepting material and the electron donating material may be heat treated prior to non-solvent swelling.

하나의 실시상태에 있어서, 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질이 비용매로 팽윤되기 이후에 열처리 될 수 있다. In one embodiment, the electron accepting material and the electron donating material may be heat treated after the non-solvent swelling.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질이 비용매로 팽윤되는 것과 동시에 열처리 될 수 있다. 이 경우, 비용매에 의한 팽윤시 가열되는 열로 인하여, 광 활성층 내부로의 비용매 침투 거리가 증가하여, 비용매 처리시간이 단축되고, 추후 열처리나 비용매를 스핀 코팅 혹은 블로잉(blowing)으로 제거하는 과정이 없어 공정의 단순화 되어, 시간 및/또는 비용상의 이점이 있다. In another embodiment, the electron accepting material and the electron donating material may be heat treated at the same time as the non-solvent swelling. In this case, the non-solvent penetration distance to the inside of the photoactive layer increases due to the heat that is heated upon swelling by the non-solvent, the non-solvent processing time is shortened, and the heat treatment or nonsolvent is removed by spin coating or blowing The process is simplified, resulting in time and / or cost advantages.

상기 비용매는 물, 알칸계, 할로하이드로카본계, 에테르계, 케톤계, 에스테르계, 질소 화합물, 황 화합물, 산, 알코올계, 페놀계 및 폴리올계로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택된다. The non-solvent is selected from the group consisting of water, an alkane compound, a halohydrocarbon compound, an ether compound, a ketone compound, an ester compound, a nitrogen compound, a sulfur compound, an acid, an alcohol compound, a phenol compound and a polyol compound.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 알칸계 비용매는 n-부탄, n-펜탄, n-헥산, n-옥탄, 이소옥탄, n-도데칸, 디클로로메탄, 시클로헥산 및 메틸시클로 헥산으로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택된다.In one embodiment of the present invention, the alkane-based non-solvent is selected from the group consisting of n-butane, n-pentane, n-hexane, n-octane, isooctane, n-dodecane, dichloromethane, cyclohexane and methylcyclohexane 1 or 2 or more is selected.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 알칸계 비용매는 디클로로메탄이다. In one embodiment of the present invention, the alkane-based non-solvent is dichloromethane.

전자 공여물질, 예컨대 P3HT는 알칸계 비용매에는 녹지 않으나, 전자 수용물질, 예컨대 PCBM에는 선택적으로 용해성이 있다. 이 경우, 비용매를 단독 또는 타 용매와 일정양 혼합해서 사용하는 경우, 팽윤을 시키면서 동시에 표면에서 선택적으로 전자 수용물질을 녹여 계면 접합 면적을 증가시키는 효과가 있다. Electron donating materials, such as P3HT, are not soluble in alkane based solvents, but are selectively soluble in electron accepting materials such as PCBM. In this case, when the non-solvent is used alone or in a certain amount of mixture with other solvents, there is an effect of increasing the interfacial bonding area by selectively melting the electron accepting material on the surface while swelling.

하나의 실시상태에 있어서, 상기 할로하이드로카본계 비용매는 클로로 메탄, 디클로로메탄, 메틸렌클로라이드, 1,1-디클로로에틸렌, 에틸렌디클로라이드, 크롤로포름, 1,1-디클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 카본 테트라클로라이드, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠 및 1,1,2-트리클로로트리플루오란텐으로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택된다. In one embodiment, the halohydrocarbon-based non-solvent is selected from the group consisting of chloromethane, dichloromethane, methylene chloride, 1,1-dichloroethylene, ethylene dichloride, chloroform, 1,1-dichloroethane, trichlorethylene, Tetrachloride, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, and 1,1,2-trichlorotrifluoranthene.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 에테르계 비용매는 테트라하이드로퓨란, 1,4-디옥산, 디에틸에테르 및 디벤질에테르로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택된다. In another embodiment, the ether-based non-solvent is selected from the group consisting of tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diethyl ether and dibenzyl ether.

상기 에테르계 비용매를 사용하는 경우, 끓는 점이 낮아, 비용매 팽윤 방법을 한 이후에 용매 제거가 용이하여, 공정이 단순하고, 시간 및 비용상 유리한 효과가 있다. When the ether-based non-solvent is used, the boiling point is low and the solvent is easily removed after the non-solvent swelling method. Thus, the process is simple, and it is advantageous in terms of time and cost.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 케톤계 비용매는 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 디에틸케톤, 아세토페논, 메틸이소부틸케톤, 메틸이소아밀케톤, 이소포론 및 디-(이소부틸)케톤으로 이루어진 군에서 1 또는 2이상이 선택된다. In another embodiment, the ketone-based solvent is selected from the group consisting of acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, diethyl ketone, acetophenone, methyl isobutyl ketone, methyl isoamyl ketone, isophorone, and di- (isobutyl) And one or two or more are selected from the group consisting of ketones.

하나의 실시상태에 있어서, 상기 에스테르계 비용매는 에틸렌 카보네이트, 메틸 아세테이트, 에틸포메이트, 프로필렌-1,2-카보네이트, 에틸 아세테이트, 디에틸카보네이트, 디에틸설페이트, n-부틸아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 2-에톡시에틸 아세테이트, 이소아밀아세테이트 및 이소부틸이소부틸에이트로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택된다. In one embodiment, the ester-based wastewater is selected from the group consisting of ethylene carbonate, methyl acetate, ethyl formate, propylene-1,2-carbonate, ethyl acetate, diethyl carbonate, diethyl sulfate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, isoamyl acetate, and isobutyl isobutylate.

본 명세서에 있어서, 상기 질소 화합물이란, 질소를 포함하는 화합물 중, 전자 공여물질이나 전자 수용물질이 녹거나 반응하지 않는 용매를 의미한다. In the present specification, the nitrogen compound means a solvent in which the electron donating substance or the electron accepting substance dissolves or does not react, among the compounds containing nitrogen.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 질소 화합물 비용매는 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 니트로메탄, 니트로에탄, 2-니트로프로판, 니트로벤젠, 에타놀아민, 에틸렌 디엠 미(ethylene diem me), 피리딘, 모폴린, 아날린, N-메틸-2-피롤리돈, 시클로헥실아민, 퀴놀린, 포름아미드 및 N,N-디메틸포름아미드로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택된다. In another embodiment, the nitrogenous compound is selected from the group consisting of acetonitrile, propionitrile, nitromethane, nitroethane, 2-nitropropane, nitrobenzene, ethyleneamine, ethylene diemme, pyridine, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, cyclohexylamine, quinoline, formamide and N, N-dimethylformamide.

본 명세서에 있어서, 상기 황 화합물이란, 황을 포함하는 화합물 중, 전자 공여물질이나 전자 수용물질이 녹거나 반응하지 않는 용매를 의미한다In the present specification, the sulfur compound means a solvent in which the electron donating substance or the electron accepting substance dissolves or does not react, among the compounds containing sulfur

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 황화합물 비용매는 카본 디설파이드, 디메틸설폭사이드 및 에탄티올로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택된다.In another embodiment, the sulfur compound non-solvent is selected from the group consisting of carbon disulfide, dimethyl sulfoxide and ethanethiol.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 알코올계 비용매는 메탄올, 에탄올, 알릴 알코올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1- 부탄올, 2-부탄올, 이소부탄올, 벤질알콜, 시클로헥산올, 디아세톤알코올, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 2-메톡시에탄올 및 1-데칸올로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택된다. In another embodiment, the alcoholic solvent is selected from the group consisting of methanol, ethanol, allyl alcohol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, benzyl alcohol, cyclohexanol, 1 or 2 in the group consisting of ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, 2-methoxyethanol and 1- Or more.

상기 알코올계 비용매를 사용하는 경우, 광 활성층과 전극 사이에 다이폴(dipole) 이 형성되어 정공 추출(hole extraction)의 장벽이 낮아져 전압 밀도가 높아지는 이점이 있다. 따라서, 빌트인 전압(Built-in Potential) 증가 및 표면 에너지 트랩의 감소로 인한 개방 전압 및 필 팩터(FF)의 상승으로 인하여, 유기 태양 전지의 효율이 상승할 수 있다. When the alcohol-based non-solvent is used, a dipole is formed between the photoactive layer and the electrode to lower the hole extraction barrier, thereby increasing the voltage density. Therefore, the efficiency of the organic solar cell can be increased due to the increase of the open-circuit voltage and the fill factor (FF) due to the increase of the built-in voltage and the decrease of the surface energy trap.

또한, 수용성 버퍼 물질, 금속 나노 입자, 금속 산화물 등을 녹여, 비용매 처리 방법을 이용하는 경우, 비용매 처리 및 버퍼층 형성을 동시에 할 수 있어, 공정의 시간 및 비용상 이점이 있다. In addition, when a water-soluble buffer material, metal nanoparticles, metal oxide, or the like is melted and a non-solvent treatment method is used, the non-solvent treatment and the buffer layer formation can be performed at the same time.

하나의 실시상태에 있어서, 상기 산 비용매는 포름산, 아세트산, 벤젠 산, 올레산, 스테아린산으로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택된다. In one embodiment, the acid abusers are selected from the group consisting of formic acid, acetic acid, benzenic acid, oleic acid and stearic acid.

상기 산 비용매를 사용하는 경우, 전자 공여물질에 이온화가 진행되어 계면 전하 수집 장벽을 낮추어 전류 밀도가 증가하거나 추후 수용성 버퍼 물질을 도포할 경우 젖음성이 증가하여 코팅에 유리한 이점이 있다. When the acid abolisher is used, ionization of the electron donor proceeds to lower the interfacial charge collection barrier to increase the current density or to increase the wettability when the aqueous buffer material is subsequently applied, which is advantageous for coating.

하나의 실시상태에 있어서, 상기 페놀계 비용매는 페놀, 레솔시놀, m-크레졸 및 메틸살리실레이트로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택된다. In one embodiment, the phenolic non-wovens are selected from the group consisting of phenol, resorcinol, m-cresol, and methyl salicylate.

하나의 실시상태에 있어서, 상기 폴리올계 비용매는 에틸렌 글리콜, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌글리콜 및 디프로필렌글리콜로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택된다. In one embodiment, the polyol-based non-solvent is selected from the group consisting of ethylene glycol, glycerol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol and dipropylene glycol.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 질소 화합물 비용매이다. In one embodiment of the present disclosure, the non-solvent is a nitrogen compound non-solvent.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 아세토니트릴이다. In one embodiment of the present disclosure, the non-solvent is acetonitrile.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 물이다. In one embodiment of the present disclosure, the non-exporter is water.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 알칸계 비용매이다. In another embodiment, the non-exporter is an alkane-based non-solvent.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 할로하이드로카본계 비용매이다. In another embodiment, the non-solvent is a halohydrocarbon-based non-solvent.

하나의 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 에테르계 비용매이다. In one embodiment, the non-solvent is an ether based non-solvent.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 케톤계 비용매이다. In another embodiment, the non-solvent is a ketone-based solvent.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 에스테르계 비용매이다. In another embodiment, the non-solvent is an ester-based solvent.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 황 화합물비용매이다. In another embodiment, the non-solvent is a sulfur compound non-solvent.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 산 비용매이다. In another embodiment, the non-coster is a non-coster.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 알코올계 비용매이다. In another embodiment, the non-solvent is an alcoholic solvent.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 페놀계 비용매이다. In another embodiment, the non-solvent is a phenolic non-solvent.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 폴리올계 비용매이다. In another embodiment, the non-solvent is a polyol-based non-solvent.

하나의 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 알칸계, 에테르계, 알코올계 및 산으로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택된다. In one embodiment, the non-solvent is selected from one or more of alkane, ether, alcohol, and acid.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열처리의 온도는 전자 공여물질의 유리 전이온도 (Tg)이상 열분해 온도 이하이다. In one embodiment of the present invention, the temperature of the heat treatment is equal to or higher than the glass transition temperature (Tg) of the electron donating substance.

상기 열처리 온도가 전자 공여물질의 유리전이온도 미만인 경우, 전자 공여물질의 자가 조직화(self organization) 현상이 잘 일어나지 않을 수 있고, 상기 열처리 온도가 전자 공여물질의 열분해 온도 초과인 경우, 전자 공여물질이 파괴되어 광전류 생성 특성이 저하될 수 있다. When the heat treatment temperature is lower than the glass transition temperature of the electron donor, the self organization of the electron donor may not occur. If the heat treatment temperature is higher than the thermal decomposition temperature of the electron donor, The photocurrent generation characteristics may be degraded.

상기의 열처리는 비용매 처리 방법(non-solvent treating method)으로 인한 효과에 시너지 효과를 주어 분자 구조를 더욱 정렬하게 되어 컨쥬게이션 길이 및 광학적 특성을 상승시킨다. 또한, 제조 공정이 비교적 간단하여 공정상 시간 및 경제적으로 유리한 이점이 있다. The above heat treatment synergizes the effect of the non-solvent treating method, thereby further aligning the molecular structure, thereby increasing the conjugation length and optical characteristics. Further, the manufacturing process is relatively simple, which is advantageous in terms of time and economy in terms of process.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열처리 시간은 0분 내지 5시간이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 열처리 시간은 10분 내지 3시간이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 열처리 시간은 30분 내지 45분이다. 상기 시간은 자가 조직화(self organization) 정도에 따라서 조절할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the heat treatment time is from 0 minutes to 5 hours. In another embodiment, the heat treatment time is from 10 minutes to 3 hours. In another embodiment, the heat treatment time is 30 minutes to 45 minutes. The time can be adjusted according to the degree of self organization.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 수용물질은 플러렌 유도체 또는 비플러렌 유도체이다. In one embodiment of the present invention, the electron accepting material is a fullerene derivative or a non-fullerene derivative.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 플러렌 유도체는 C60 ~ C90의 플러렌 유도체이다. In one embodiment of the present invention, the fullerene derivative is a fullerene derivative of C60 to C90.

상기 플러렌 유도체는 적어도 하나의 추가의 치환기로 치환되거나 비치환 될 수 있다. The fullerene derivative may be substituted or unsubstituted with at least one further substituent.

하나의 실시상태에 있어서, 상기 플러렌 유도체는 C60 플러렌 유도체 또는 C70 플러레 유도체이다. In one embodiment, the fullerene derivative is a C60 fullerene derivative or a C70 fullerene derivative.

하나의 실시상태에 있어서, 상기 C60 플러렌 유도체 또는 C70 플러렌 유도체는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 인접한 2개의 치환기는 서로 결합하여 축합고리를 형성하는 치환기로 추가로 치환될 수 있다. In one embodiment, the C60 fullerene derivative or the C70 fullerene derivative is independently selected from the group consisting of hydrogen; heavy hydrogen; A halogen group; A nitrile group; A nitro group; Imide; Amide group; A hydroxy group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted heteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; Substituted or unsubstituted carbazole group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group containing at least one of N, O and S atoms, or two adjacent substituents may be further substituted with a substituent which is bonded to each other to form a condensed ring.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 플러렌 유도체는 C76 플러렌 유도체, C78 플러렌 유도체, C84 플러렌 유도체 및 C90 플러렌 유도체로 이루어진 군에서 선택된다. In another embodiment, the fullerene derivative is selected from the group consisting of a C76 fullerene derivative, a C78 fullerene derivative, a C84 fullerene derivative, and a C90 fullerene derivative.

하나의 실시상태에 있어서, 상기 C76 플러렌 유도체, C78 플러렌 유도체, C84 플러렌 유도체 및 C90 플러렌 유도체는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 인접한 2개의 치환기는 서로 결합하여 축합고리를 형성하는 치환기로 추가로 치환될 수 있다. In one embodiment, the C76 fullerene derivative, the C78 fullerene derivative, the C84 fullerene derivative and the C90 fullerene derivative are each independently selected from the group consisting of hydrogen; heavy hydrogen; A halogen group; A nitrile group; A nitro group; Imide; Amide group; A hydroxy group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted heteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; Substituted or unsubstituted carbazole group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group containing at least one of N, O and S atoms, or two adjacent substituents may be further substituted with a substituent which is bonded to each other to form a condensed ring.

상기 플러렌 유도체는 비 플러렌유도체에 비하여, 전자-정공 쌍(exciton, electron- hole pair)을 분리하는 능력과 전하 이동도가 우수해 효율 특성에 유리하다. The fullerene derivative has an ability to separate electron-hole pairs (exciton, electron-hole pair) and charge mobility compared to the non-fullerene derivative, which is advantageous for efficiency characteristics.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 비플러렌 유도체는 LUMO 에너지 준위가 -2.0 내지 -6.0 eV이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 비플러렌 유도체는 LUMO 에너지 준위가 -2.5 내지 -5.0 eV이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 비플러렌 유도체는 LUMO 에너지 준위는 -3.5 내지 -4.5 eV이다. In another embodiment, the LUMO energy level of the non-fullerene derivative is -2.0 to -6.0 eV. In another embodiment, the LUMO energy level of the non-fullerene derivative is -2.5 to -5.0 eV. In another embodiment, the LUMO energy level of the non-fullerene derivative is -3.5 to -4.5 eV.

LUMO 에너지 준위가 상기 범위 내에서 전자의 주입이 쉽게 일어날 수 있어, 유기 태양 전지의 효율이 상승되는 이점이 있다. The injection of electrons can be easily performed within the LUMO energy level within the above range, and the efficiency of the organic solar cell is increased.

특히, 상기 비플러렌 유도체의 LUMO 에너지 준위가 -3.5 내지 -4.5 eV인 경우, 전자 공여물질의 HOMO 에너지 준위와의 차이를 최대한으로 하면서 전하 분리가 가능하여, 높은 개방전압 및 전류 밀도를 형성할 수 있는 이점이 있다. Particularly, when the LUMO energy level of the non-fullerene derivative is in the range of -3.5 to -4.5 eV, charge separation can be performed while maximizing the difference from the HOMO energy level of the electron donor, There is an advantage.

또한, 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 비플러렌 유도체는 구형이 아닌 단분자 또는 고분자이다. Further, in one embodiment of the present specification, the non-fullerene derivative is a non-spherical unimolecular or polymer.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 공여물질은 적어도 한 종의 전자 공여체; 또는 적어도 한 종의 전자수용체와 적어도 한 종의 전자 공여체의 중합체를 포함한다. In one embodiment of the present disclosure, the electron donor material comprises at least one electron donor; Or a polymer of at least one electron acceptor and at least one electron donor.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 공여물질은 적어도 한 종의 전자 공여체를 포함한다. In one embodiment of the present disclosure, the electron donor material comprises at least one kind of electron donor.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 전자 공여물질은 적어도 한 종의 전자 수용체와 적어도 한 종의 전자 공여체의 중합체를 포함한다. In another embodiment, the electron donor material comprises a polymer of at least one electron acceptor and at least one electron donor.

본 명세서의 실시상태에 있어서, 상기 전자 공여체는 하기 화학식으로 이루어지는 군에서 1 또는 2 이상을 포함한다. In the embodiment of the present invention, the electron donor includes one or two or more in the group consisting of the following formulas.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

상기 화학식에 있어서, In the above formula,

a는 0 내지 4의 정수이고, a is an integer of 0 to 4,

b는 0 내지 6의 정수이며,b is an integer of 0 to 6,

c는 0 내지 8의 정수이고,c is an integer of 0 to 8,

d 및 e는 각각 0 내지 3의 정수이며,d and e are each an integer of 0 to 3,

f 및 g는 각각 0 내지 2의 정수이고, f and g are each an integer of 0 to 2,

R2 및 R3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 인접한 2개의 치환기는 서로 결합하여 축합고리를 형성할 수 있으며,R 2 and R 3 are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A halogen group; A nitrile group; A nitro group; Imide group; Amide group; A hydroxy group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted heteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; A substituted or unsubstituted carbazole group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group containing at least one of N, O and S atoms, or two adjacent substituents may be bonded to each other to form a condensed ring,

X1 내지 X3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 및 Te로 이루어진 군에서 선택되고, X 1 to X 3 are the same or different and each independently selected from the group consisting of CRR ', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR '

Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 CR, N, SiR, P 및 GeR로 이루어진 군에서 선택되며,Y 1 and Y 2 are the same or different and are each independently selected from the group consisting of CR, N, SiR, P and GeR,

R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 인접한 2개의 치환기는 서로 결합하여 축합고리를 형성할 수 있다. R and R 'are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A halogen group; A nitrile group; A nitro group; Imide; Amide group; A hydroxy group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted heteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; Substituted or unsubstituted carbazole group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group containing at least one of N, O and S atoms, or two adjoining substituents may be bonded to each other to form a condensed ring.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 전자 수용체는 하기 화학식으로 이루어지는 군에서 1 또는 2 이상을 포함한다. In another embodiment, the electron acceptor comprises one or two or more of the group consisting of the following formulas.

Figure pat00007
Figure pat00007

Figure pat00008
Figure pat00008

Figure pat00009
Figure pat00009

상기 화학식에 있어서, In the above formula,

R2 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 인접한 2개의 치환기는 서로 결합하여 축합고리를 형성할 수 있고,R 2 to R 5 are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A halogen group; A nitrile group; A nitro group; Imide group; Amide group; A hydroxy group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted heteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; A substituted or unsubstituted carbazole group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group containing at least one of N, O and S atoms, or two adjoining substituents may be bonded to each other to form a condensed ring,

X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 및 Te로 이루어진 군에서 선택되며, Y1 내지 Y4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 CR, N, SiR, P 및 GeR로 이루어진 군에서 선택되며,X 1 and X 2 are the same or different and each independently, CRR selected from the group consisting of ', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR ', Se and Te from each other, Y 1 to Y 4 are each Are each independently selected from the group consisting of CR, N, SiR, P and GeR,

R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 인접한 2개의 치환기는 서로 결합하여 축합고리를 형성할 수 있다.R and R 'are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A halogen group; A nitrile group; A nitro group; Imide; Amide group; A hydroxy group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted heteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; Substituted or unsubstituted carbazole group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group containing at least one of N, O and S atoms, or two adjoining substituents may be bonded to each other to form a condensed ring.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 공여물질은 하기 화학식 1 내지 3 중 어느 하나로 표시되는 A 단위; In one embodiment of the present invention, the electron donor material is an A unit represented by any one of the following formulas (1) to (3);

하기 화학식 4로 표시되는 B 단위; 및 A B unit represented by the following formula (4); And

하기 화학식 5로 표시되는 C 단위를 포함하는 중합체이다. And a C unit represented by the following formula (5).

[화학식 1] [화학식 2] [화학식 3][Formula 3] < EMI ID =

Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012

[화학식 4] [화학식 5][Formula 4] [Formula 5]

Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00013
Figure pat00014

화학식 1 내지 5에 있어서, In formulas (1) to (5)

f 및 g는 각각 0 내지 2의 정수이고, f and g are each an integer of 0 to 2,

R2 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 인접한 2개의 치환기는 서로 결합하여 축합고리를 형성할 수 있며, R 2 to R 4 are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A halogen group; A nitrile group; A nitro group; Imide group; Amide group; A hydroxy group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted heteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; A substituted or unsubstituted carbazole group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group containing at least one of N, O and S atoms, or two adjacent substituents may be bonded to each other to form a condensed ring,

X1 내지 X5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 및 Te로 이루어진 군에서 선택되며, X 1 to X 5 are the same or different and each independently selected from the group consisting of CRR ', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR '

Y3 내지 Y5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 CR, N, SiR, P 및 GeR로 이루어진 군에서 선택되고,Y 3 to Y 5 are the same or different and are each independently selected from the group consisting of CR, N, SiR, P and GeR,

R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 인접한 2개의 치환기는 서로 결합하여 축합고리를 형성할 수 있다. R and R 'are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A halogen group; A nitrile group; A nitro group; Imide; Amide group; A hydroxy group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted heteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; Substituted or unsubstituted carbazole group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group containing at least one of N, O and S atoms, or two adjoining substituents may be bonded to each other to form a condensed ring.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 수용물질은 플러렌 유도체이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 전자 수용물질은 C60의 플러렌 유도체이다.In one embodiment of the present invention, the electron accepting material is a fullerene derivative. In another embodiment, the electron accepting material is a fullerene derivative of C60.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 수용물질은 [6,6]-페닐 C-부티릭산 메틸 에스테르(PCBM)이다. In one embodiment of the present disclosure, the electron accepting material is [6,6] -phenyl C-butyric acid methyl ester (PCBM).

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 공여물질은

Figure pat00015
이다. 이 경우, X1은 S이다. In one embodiment of the present disclosure, the electron donor material comprises
Figure pat00015
to be. In this case, X 1 is S.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 전자 공여물질은 폴리(3-헥실티오펜)(P3HT)이다. In another embodiment, the electron donor material is poly (3-hexylthiophene) (P3HT).

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 공여물질은 상기 A 단위, B 단위 및 C 단위를 포함하는 공중합체를 포함한다. In one embodiment of the present disclosure, the electron donor material includes a copolymer including the A unit, the B unit, and the C unit.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 A 단위는 화학식 1이다. In one embodiment of the present specification, the A unit is the formula (1).

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 A 단위는 화학식 1이고, X1은 S이며, R2 및 R3는 수소이다. In one embodiment of the present specification, the A unit is represented by formula (1), X 1 is S, and R 2 and R 3 are hydrogen.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3는 S이고, Y3 및 Y4는 N이며, Y5는 CR이다. In one embodiment of the present disclosure, the X 3 is S, and, Y 3 and Y 4 is N and, Y5 is CR.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R 및 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알콕시기이다. In one embodiment of the present specification, R and R 4 are the same or different and each independently represents a substituted or unsubstituted alkoxy group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R 및 R4는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 알콕시기이다. In one embodiment of the present specification, R and R 4 are the same or different and each independently an alkoxy group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R 및 R4는 옥톡시기이다. In one embodiment of the present disclosure, R and R < 4 > are an octoxy group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X5는 NR이다. In one embodiment of the present disclosure, X 5 is NR.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X5는 NR이고, 상기 R은 도데카닐기이다. In one embodiment of the present disclosure, X 5 is NR and R is a dodecanyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X4는 S이다. In one embodiment of the present disclosure, X 4 is S.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 공여물질은 하기 화학식 6으로 표시되는 단위를 포함하는 공중합체이다. In one embodiment of the present invention, the electron donor material is a copolymer including a unit represented by the following formula (6).

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure pat00016
Figure pat00016

화학식 6에 있어서,In formula (6)

x는 몰분율로서, 0 < x < 1인 실수이고,x is the mole fraction, which is a real number 0 <x <1,

y는 몰분율로서, 0 < y < 1인 실수이며, x+y = 1이고,y is a molar fraction, 0 <y <1, x + y = 1,

n은 1 내지 10,000의 정수이며,n is an integer from 1 to 10,000,

R10 내지 R12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기이다. R10 to R12 are the same or different from each other, and each independently hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R10은 치환 또는 비치환된 알콕시기이다. In one embodiment of the present specification, R10 is a substituted or unsubstituted alkoxy group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R10은 옥톡시기이다. In one embodiment of the present specification, R10 is an octoxy group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11은 치환 또는 비치환된 알콕시기이다. In one embodiment of the present specification, R11 is a substituted or unsubstituted alkoxy group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11은 옥톡시기이다. In one embodiment of the present specification, R11 is an octoxy group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R12는 치환 또는 비치환된 알킬기이다. In one embodiment of the present invention, R12 is a substituted or unsubstituted alkyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R12는 도데카닐기이다. In one embodiment of the present specification, R12 is a dodecanyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 x는 0.5이다. In one embodiment of the present specification, x is 0.5.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 y는 0.5이다. In one embodiment of the present specification, y is 0.5.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 공중합체의 말단기로는 치환 또는 비치환된 헤테로 고리기 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다. In one embodiment of the present invention, the terminal group of the copolymer is a substituted or unsubstituted heterocyclic group or a substituted or unsubstituted aryl group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 공중합체의 말단기는 4-(트리플루오로메틸)페닐기(4-(trifluoromethyl)phenyl)이다. In one embodiment of the present invention, the terminal group of the copolymer is a 4- (trifluoromethyl) phenyl group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 공여물질은 하기 중합체 1이다. In one embodiment of the present disclosure, the electron donor material is the following polymer 1.

[중합체 1][Polymer 1]

Figure pat00017
Figure pat00017

하나의 실시상태에 있어서, 상기 전자 수용물질은 [6,6]-페닐 C-부티릭산 메틸 에스테르(PCBM)이고, 상기 전자 공여물질은 폴리(3-헥실티오펜)(P3HT)이다. In one embodiment, the electron accepting material is [6,6] -phenyl C-butyric acid methyl ester (PCBM) and the electron donating material is poly (3-hexylthiophene) (P3HT).

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 수용물질은 [6,6]-페닐 C-부티릭산 메틸 에스테르(PCBM)이고, 상기 전자 공여물질은 상기 중합체 1이다. In one embodiment of the present disclosure, the electron accepting material is [6,6] -phenyl C-butyric acid methyl ester (PCBM) and the electron donating material is the polymer 1. [

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 아세토니트릴이고, 상기 전자 수용물질은 [6,6]-페닐 C-부티릭산 메틸 에스테르(PCBM)이고, 상기 전자 공여물질은 폴리(3-헥실티오펜)(P3HT)이다. In another embodiment, the non-solvent is acetonitrile, the electron accepting material is [6,6] -phenyl C-butyric acid methyl ester (PCBM) and the electron donating material is poly (3-hexylthiophene ) (P3HT).

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 아세토니트릴이고, 상기 전자 수용물질은 [6,6]-페닐 C-부티릭산 메틸 에스테르(PCBM)이고, 상기 전자 공여물질은 폴리(3-헥실티오펜)(P3HT)이며, 상기 열처리 온도는 상기 공여 물질의 유리 전이 온도 이상, 열분해 온도 이하이다. In another embodiment, the non-solvent is acetonitrile, the electron accepting material is [6,6] -phenyl C-butyric acid methyl ester (PCBM) and the electron donating material is poly (3-hexylthiophene ) (P3HT), and the heat treatment temperature is not lower than the glass transition temperature of the donor material and not higher than the thermal decomposition temperature.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 메탄올이고, 상기 전자 수용물질은 [6,6]-페닐 C-부티릭산 메틸 에스테르(PCBM)이고, 상기 전자 공여물질은 상기 중합체 1이다.In one embodiment of the present disclosure, the non-solvent is methanol, the electron accepting material is [6,6] -phenyl C-butyric acid methyl ester (PCBM), and the electron donating material is the polymer 1. [

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 메탄올이고, 상기 전자 수용물질은 [6,6]-페닐 C-부티릭산 메틸 에스테르(PCBM)이고, 상기 전자 공여물질은 상기 중합체 1이며, 상기 열처리 온도는 상기 공여 물질의 유리 전이 온도 이상, 열분해 온도 이하이다. In one embodiment of the present disclosure, the non-solvent is methanol, the electron accepting material is [6,6] -phenyl C-butyric acid methyl ester (PCBM), the electron donating material is the polymer 1, The temperature is not lower than the glass transition temperature of the donor material and not higher than the pyrolysis temperature.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 2-메톡시에탄올이고, 상기 전자 수용물질은 [6,6]-페닐 C-부티릭산 메틸 에스테르(PCBM)이며, 상기 전자 공여물질은 상기 중합체 1이다. In one embodiment of the present disclosure, the non-solvent is 2-methoxyethanol, the electron accepting material is [6,6] -phenyl C-butyric acid methyl ester (PCBM) to be.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 비용매는 2-메톡시에탄올이고, 상기 전자 수용물질은 [6,6]-페닐 C-부티릭산 메틸 에스테르(PCBM)이며, 상기 전자 공여물질은 상기 중합체 1이며, 상기 열처리 온도는 상기 전자 공여 물질의 유리 전이 온도 이상, 열분해 온도 이하이다.In one embodiment of the present disclosure, the non-solvent is 2-methoxyethanol, the electron accepting material is [6,6] -phenyl C-butyric acid methyl ester (PCBM) , And the heat treatment temperature is not lower than the glass transition temperature of the electron donor and not higher than the thermal decomposition temperature.

본 명세서에 있어서, 상기 광 활성층은 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함한다. In the present specification, the photoactive layer includes an electron accepting material and an electron donating material.

또한, 상기 광 활성층의 전자 수용물질 및 전자 공여물질이 벌크헤테로 정션(BHJ)을 형성할 수 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 수용물질 및 상기 전자 공여물질은 1:10 내지 10:1의 비율(w/w)로 혼합된다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 1:7 내지 2:1의 중량비로 혼합된다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 전자 수용물질 및 상기 전자 공여물질은 1:4 내지 5:3의 중량비로 혼합된다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 전자 수용물질 및 상기 전자 공여물질은 1:0.4 내지 1:4의 중량비로 혼합된다. Further, the electron accepting material and electron donating material of the photoactive layer may form bulk heterojunction (BHJ). In one embodiment of the present disclosure, the electron accepting material and the electron donating material are mixed at a ratio (w / w) of 1:10 to 10: 1. In another embodiment, they are mixed in a weight ratio of 1: 7 to 2: 1. In another embodiment, the electron accepting material and the electron donating material are mixed in a weight ratio of 1: 4 to 5: 3. In another embodiment, the electron accepting material and the electron donating material are mixed in a weight ratio of 1: 0.4 to 1: 4.

상기 전자 수용물질이 0.4 중량비 미만으로 배합되면, 결정화된 전자 수용물질의 함량이 부족하여 생성된 전자의 이동에 장애가 발생하고, 10 중량비를 초과하면, 광을 흡수하는 전자 공여물질의 양이 상대적으로 줄어들어 광의 효율적인 흡수가 이루어지지 않는 문제가 있다. When the content of the electron accepting material is less than 0.4 wt%, the content of the crystallized electron accepting material is insufficient, resulting in the obstruction of the generated electrons. When the amount of the electron donating material exceeds 10 wt% There is a problem that efficient absorption of light is not achieved.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 태양 전지는 FT-IR의 흡수 스펙트럼의 반대칭(antisymmetric) 값과 대칭(symmetric)값의 비율(Ic=c/Ic-c)이 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질의 고유의 값에 비하여 110 내지 150% 상승하는 유기 태양 전지를 제공한다. In another embodiment, the organic solar cell has a ratio of an antisymmetric value and a symmetric value (Ic = c / Ic-c) of the absorption spectrum of the FT-IR to the electron accepting material and the electron Which is 110 to 150% higher than the intrinsic value of the donor material.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 태양 전지의 효율은 비용매로 처리되기 전의 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하는 경우에 비하여 110 내지 200% 상승하는 유기 태양 전지를 제공한다. In another embodiment, the efficiency of the organic solar cell is 110 to 200% higher than that in the case of including the electron accepting material and the electron donating material before being treated with the non-solvent.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리되기 전, 동시 또는 이후에 열처리 된다. 이 경우, 상기 유기 태양 전지의 효율은 비용매로 처리되고, 열처리 되기 전의 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하는 경우에 비하여 110 내지 150% 상승하는 유기 태양 전지를 제공한다. In another embodiment, the electron accepting material and the electron donating material are heat treated before, simultaneously or after the non-treating. In this case, the efficiency of the organic solar cell is increased by 110 to 150% as compared with the case where the electron-accepting material and the electron-donating material before the heat treatment are treated.

도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 광 활성층의 제조 방법을 예시한 도이다. 1 is a view illustrating a method of manufacturing a photoactive layer according to an embodiment of the present invention.

도 2는 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 J-V 곡선을 나타낸 도이다. 도 2를 보면, 비용매 팽윤 방법(non-solvent swelling method)이나 열처리만 실시한 경우보다, 비용매 팽윤 방법(non-solvent swelling method)과 열처리를 같이 하는 경우, 유기 태양 전지의 효율이 상승함을 알 수 있다. Fig. 2 is a view showing the J-V curves of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3. Fig. FIG. 2 shows that the efficiency of the organic solar cell increases when the non-solvent swelling method is combined with the heat treatment as compared with the case where only the non-solvent swelling method or heat treatment is performed. Able to know.

도 3는 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 흡수 스펙트럼을 나타낸 도이다. 도 3에서 보는 바와 같이, 비용매 팽윤 방법(non-solvent swelling method)이나 열처리만 실시한 경우보다, 비용매 팽윤 방법(non-solvent swelling method)과 열처리를 같이 하는 경우, 높은 광 흡수율을 제공한다. 이는 컨쥬게이션 길이의 상승에 따른 효과이다. Fig. 3 is a diagram showing absorption spectra of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3. Fig. As shown in FIG. 3, a high light absorption rate is provided when the non-solvent swelling method is combined with the heat treatment, as compared with the case where only the non-solvent swelling method or the heat treatment is performed. This is an effect as the conjugation length increases.

도 4는 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 X선 회절(X-ray Diffraction)을 나타낸 그래프이다. 도 4에서 보는 바와 같이, 비용매 팽윤 방법(non-solvent swelling method)과 열처리를 같이 하는 경우, 광 활성층의 모폴로지와 결정도(crystallnity)가 향상되는 것을 알 수 있다. Fig. 4 is a graph showing X-ray diffraction of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3. Fig. As shown in FIG. 4, when the non-solvent swelling method is combined with the heat treatment, the morphology and crystallinity of the photoactive layer are improved.

도 5는 비교예 1 내지 3의 FT-IR의 흡수 스펙트럼을 나타낸 그래프이다. 도 5에서는 비용매 팽윤 방법(non-solvent swelling method)나 열처리를 하는 경우, 컨쥬게이션 길이가 길어짐을 확인할 수 있다. Fig. 5 is a graph showing absorption spectra of FT-IR of Comparative Examples 1 to 3. Fig. In FIG. 5, it can be seen that the conjugation length becomes longer when the non-solvent swelling method or heat treatment is performed.

도 6는 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 Auger 전자 분광법(Auger electron spectroscopy)을 나타낸 그래프이다. 도 6에서 보는 바와 같이, 비용매 팽윤 방법(non-solvent swelling method)과 열처리를 같이 하는 경우, 전극의 광 활성층 내로의 침투거리가 증가하는 것을 볼 수 있다. 이 경우, 광 활성층과 전극과의 계면 면적이 넓어지게 되고, 유기 태양 전지의 효율이 상승하게 된다. FIG. 6 is a graph showing Auger electron spectroscopy of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3. FIG. As shown in FIG. 6, when the non-solvent swelling method is combined with the heat treatment, the penetration distance of the electrode into the photoactive layer is increased. In this case, the interface area between the photoactive layer and the electrode is widened, and the efficiency of the organic solar cell is increased.

도 7은 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 원자력간 현미경 (Atomic Force Microscope, AFM)으로 관찰한 도이다. 도 7에서 보는 바와 같이, 비용매 팽윤 방법(non-solvent swelling method)과 열처리를 같이 하는 경우, 광 활성층 표면의 실효값(Root mean squre, RMS) 값이 증가하게 된다. 광 활성층 표면의 실효값이 증가하게 되면, 광 활성층과 전극과의 접촉 면적이 증가하게 되고, 전자 수집효율이 증가하게 되는 이점이 있다. FIG. 7 is a diagram of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 observed under an atomic force microscope (AFM). FIG. As shown in FIG. 7, when the non-solvent swelling method is combined with the heat treatment, the root mean square (RMS) value of the surface of the photoactive layer is increased. When the effective value of the surface of the photoactive layer is increased, the contact area between the photoactive layer and the electrode is increased and the electron collection efficiency is increased.

상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다. Illustrative examples of such substituents are set forth below, but are not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기 및 헵틸기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다. In the present specification, the alkyl group may be linear or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 20. Specific examples include, but are not limited to, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, t-butyl, pentyl, hexyl and heptyl.

본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 스틸베닐기(stylbenyl), 스티레닐기(styrenyl)기 등의 아릴기가 치환된 알케닐기가 바람직하나 이들에 한정되지 않는다. In the present specification, the alkenyl group may be straight-chain or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 2 to 40. Specific examples thereof include, but are not limited to, an alkenyl group substituted with an aryl group such as a stilbenyl group or a styrenyl group.

본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시기, 에톡시기, n-프로필옥시기, iso-프로필옥시기, n-부틸옥시기, 시클로펜틸옥시기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the alkoxy group may be linear, branched or cyclic. The number of carbon atoms of the alkoxy group is not particularly limited, but is preferably 1 to 25 carbon atoms. Specific examples include, but are not limited to, a methoxy group, an ethoxy group, a n-propyloxy group, an iso-propyloxy group, a n-butyloxy group, and a cyclopentyloxy group.

본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 특히 시클로펜틸기, 시클로헥실기가 바람직하다.In the present specification, the cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably has 3 to 60 carbon atoms, and particularly preferably a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.

본 명세서에 있어서, 할로겐기는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 될 수 있다.In the present specification, the halogen group may be fluorine, chlorine, bromine or iodine.

본 명세서에 있어서, 아릴기는 단환식일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하다. 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 비페닐기, 트라이페닐기, 터페닐기, 스틸벤기 등의 단환식 방향족 및 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 테트라세닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기, 아세나프타센닐기, 트리페닐렌기, 플루오란텐(fluoranthene)기 등의 다환식 방향족등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the aryl group may be monocyclic, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 6 to 60 carbon atoms. Specific examples of the aryl group include monocyclic aromatic and naphthyl groups such as phenyl group, biphenyl group, triphenyl group, terphenyl group and stilbene group, anthracenyl group, phenanthrenyl group, pyrenyl group, perylenyl group, tetracenyl group, A cyclic aromatic group such as a fluorenyl group, an acenaphthacenyl group, a triphenylene group, and a fluoranthene group, but is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 헤테로 고리기는 이종원자로 O, N 또는 S를 포함하는 헤테로 고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로 고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 트리아진기, 아크리딜기, 피리다진기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤즈티아졸기, 벤즈카바졸기, 벤즈티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤즈퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline) 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. In the present specification, the heterocyclic group is a hetero ring group containing O, N or S as a heteroatom, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 2 to 60 carbon atoms. Examples of the heterocyclic group include a thiophene group, a furan group, a pyrrolyl group, an imidazole group, a thiazole group, an oxazole group, an oxadiazole group, a triazole group, a pyridyl group, a bipyridyl group, a triazine group, , A quinolinyl group, an isoquinoline group, an indole group, a carbazole group, a benzoxazole group, a benzimidazole group, a benzothiazole group, a benzoxazole group, a benzthiophene group, a dibenzothiophene group, a benzfuranyl group, (phenanthroline), dibenzofuranyl group, and the like, but are not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the number of carbon atoms of the imide group is not particularly limited, but is preferably 1 to 25 carbon atoms. Specifically, it may be a compound having the following structure, but is not limited thereto.

Figure pat00018
Figure pat00018

본 명세서에 있어서, 아미드기는 아미드기의 질소가 수소, 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25의 아릴기로 1 또는 2 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the amide group may be mono- or di-substituted by nitrogen of the amide group with hydrogen, a straight-chain, branched-chain or cyclic alkyl group having 1 to 25 carbon atoms or an aryl group having 6 to 25 carbon atoms. Specifically, it may be a compound of the following structural formula, but is not limited thereto.

Figure pat00019
Figure pat00019

본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the ester group may be substituted with a straight-chain, branched or cyclic alkyl group having 1 to 25 carbon atoms or an aryl group having 6 to 25 carbon atoms in the ester group. Specifically, it may be a compound of the following structural formula, but is not limited thereto.

Figure pat00020
Figure pat00020

본 명세서에 있어서 헤테로아릴기는 전술한 헤테로 고리기의 예시 중에서 선택될 수 있다. In the present specification, the heteroaryl group can be selected from the examples of the above-mentioned heterocyclic group.

본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 2개의 고리 유기화합물이 1개의 원자를 통하여 연결된 구조로서, 예로는

Figure pat00021
,
Figure pat00022
등이 있다. In the present specification, a fluorenyl group is a structure in which two ring organic compounds are connected via one atom,
Figure pat00021
,
Figure pat00022
.

본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 열린 플루오레닐기의 조를 포함하며, 여기서 열린 플루오레닐기는 2개의 고리 화합물이 1개의 원자를 통하여 연결된 구조에서 한쪽 고리 화합물이 연결이 끊어진 상태의 구조로서, 예로는

Figure pat00023
Figure pat00024
등이 있다. In the present specification, the fluorenyl group includes a group of open fluorenyl groups, wherein the open fluorenyl group is a structure in which one of the ring compounds is disconnected in the structure in which two ring compounds are connected through one atom, For example,
Figure pat00023
And
Figure pat00024
.

본 명세서에 있어서, 아민기는 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. In the present specification, the number of carbon atoms of the amine group is not particularly limited, but is preferably 1 to 30. Specific examples of the amine group include a methylamine group, a dimethylamine group, an ethylamine group, a diethylamine group, a phenylamine group, a naphthylamine group, a biphenylamine group, an anthracenylamine group, a 9- , A diphenylamine group, a phenylnaphthylamine group, a ditolylamine group, a phenyltolylamine group, a triphenylamine group, and the like, but are not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 아릴 아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 단환식의 디아릴아민기, 치환 또는 비치환된 다환식의 디아릴아민기 또는 치환 또는 비치환된 단환식 및 다환식의 디아릴아민기를 의미한다. In the present specification, examples of the arylamine group include a substituted or unsubstituted monocyclic diarylamine group, a substituted or unsubstituted polycyclic diarylamine group, or a substituted or unsubstituted monocyclic and polycyclic diaryl Amine group.

본 명세서에 있어서, 아릴옥시기, 아릴티옥시기, 아릴술폭시기 및 아랄킬아민기중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다.In the present specification, the aryl group in the aryloxy group, the arylthioxy group, the arylsulfoxy group and the aralkylamine group is the same as the aforementioned aryl group.

본 명세서에 있어서, 알킬티옥시기, 알킬술폭시기, 알킬아민기 및 아랄킬아민기 중의 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다.In the present specification, the alkyl group in the alkylthio group, alkylsulfoxy group, alkylamine group, and aralkylamine group is the same as the alkyl group described above.

본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기 중의 헤테로 아릴기는 전술한 헤테로고리기의 예시 중에서 선택될 수 있다. In the present specification, the heteroaryl group in the heteroarylamine group may be selected from the examples of the heterocyclic group described above.

본 명세서에 있어서, 아릴렌기, 알케닐렌기, 플루오레닐렌기, 카바졸릴렌기 및 헤테로아일렌기는 각각 아릴기, 알케닐기, 플루오레닐기, 카바졸기의 2가기이다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는, 전술한 아릴기, 알케닐기, 플루오레닐기, 카바졸기의 설명이 적용될 수 있다.In the present specification, an arylene group, an alkenylene group, a fluorenylene group, a carbazolylene group and a heterorene group are each a divalent group of an aryl group, an alkenyl group, a fluorenyl group and a carbazole group. The description of the above-mentioned aryl group, alkenyl group, fluorenyl group and carbazole group can be applied, except that these are two groups each.

또한, 본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 실릴기; 아릴알케닐기; 아릴기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 붕소기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 아릴아민기; 헤테로아릴기; 카바졸기; 아릴아민기; 아릴기; 플루오레닐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로 고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되었거나 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. The term "substituted or unsubstituted" A halogen group; An alkyl group; An alkenyl group; An alkoxy group; A cycloalkyl group; Silyl group; An arylalkenyl group; An aryl group; An aryloxy group; An alkyloxy group; An alkylsulfoxy group; Arylsulfoxy group; Boron group; An alkylamine group; An aralkylamine group; An arylamine group; A heteroaryl group; Carbazole group; An arylamine group; An aryl group; A fluorenyl group; A nitrile group; A nitro group; A heterocyclic group containing at least one of a hydroxyl group and at least one of N, O and S atoms, or has no substituent group.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 광 활성층의 두께는 50 내지 300nm이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 광 활성층의 두께는 100 내지 250nm이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 광 활성층의 두께는 150nm 내지 230nm 이다.In one embodiment of the present invention, the thickness of the photoactive layer is 50 to 300 nm. In another embodiment, the thickness of the photoactive layer is 100 to 250 nm. In another embodiment, the thickness of the photoactive layer is 150 nm to 230 nm.

광 활성층 두께가 50nm미만인 경우, 전하의 이동거리가 짧아 필 팩터 값이 증가될 수 있으나, 광 흡수율이 낮아지는 문제가 있고, 300nm을 초과하는 경우, 충분한 광 활성층의 두께로 인하여 전류 밀도는 증가하나 생성된 캐리어의 먼 이동 거리로 인해 낮은 필 팩터 값을 갖게 되는 문제가 있다. When the thickness of the photoactive layer is less than 50 nm, there is a problem that the charge transfer distance is short and the charge factor value can be increased, but the light absorption rate is lowered. When the thickness is more than 300 nm, the current density is increased due to the sufficient photoactive layer thickness There is a problem that the generated carrier has a low ph factor value due to the long travel distance of the carrier.

따라서, 상기의 범위 내에서는 전극 등의 계면간의 저항과 벌크에서의 저항이 너무 커지지 않아 필 팩터의 값을 증가시키고, 전류 특성이 우수하고, 충분한 광 활성의 두께로 인하여 생성된 엑시톤의 계면에서의 분리와 캐리어들의 이동길이가 충분한 이점이 있다. Therefore, within the above-mentioned range, the resistance between the interface such as the electrode and the resistance in the bulk do not become too large, so that the value of the p factor is increased, the current characteristic is excellent, There is a merit of sufficient separation and length of movement of the carriers.

또한, 본 명세서는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되고, 광 활성층을 포함하는 유기물층을 포함하고, 상기 광 활성층은 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하고, FT-IR의 흡수 스펙트럼의 반대칭(antisymmetric) 값과 대칭(symmetric)값의 비율(Ic =c/Ic -c)이 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질의 고유의 값에 비하여 110 내지 150% 상승한 것인 유기 태양 전지를 제공한다. Also, the present specification discloses a plasma display panel comprising a first electrode; A second electrode facing the first electrode; And an organic material layer disposed between the first electrode and the second electrode and including a photoactive layer, wherein the photoactive layer includes an electron accepting material and an electron donating material, and is characterized in that the absorption spectrum of the FT-IR is antisymmetric ) And a symmetric value (I c = c / I c -c ) of the electron-accepting material and the electron-donating material is 110 to 150% higher than the intrinsic value of the electron-accepting material and the electron-donating material.

상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질의 고유의 값이란, 어떠한 처리도 되지 않은 예컨대, 열처리 및/또는 비용매 처리를 하지 않은 전자 수용물질 및 전자 공유 물질을 포함하는 광 활성층의 FT-IR의 흡수 스펙트럼의 반대칭(antisymmetric) 값과 대칭(symmetric)값의 비율(Ic =c/Ic -c)을 의미한다. The intrinsic value of the electron accepting material and the electron donating material refers to an absorption spectrum of the FT-IR of the photoactive layer including the electron accepting material and the electron sharing material which have not undergone any treatment, for example, heat treatment and / (I c = c / I c -c ) of the antisymmetric value and the symmetric value of the magnetic field.

FT-IR의 반대칭(antisymmetric) 값과 대칭(symmetric)값의 비율 즉, Ic =c/Ic -c은 컨쥬게이션 길이의 증가를 의미한다. The ratio of the antisymmetric value to the symmetric value of the FT-IR, that is, I c = c / I c -c , means an increase in the conjugation length.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, FT-IR의 흡수 스펙트럼의 반대칭(antisymmetric) 값과 대칭(symmetric)값의 비율이 110 내지 150% 상승한다. 또 하나의 실시상태에 있어서, FT-IR의 흡수 스펙트럼의 반대칭(antisymmetric) 값과 대칭(symmetric)값의 비율이 120 내지 140% 상승한다. In one embodiment of the present disclosure, the ratio of the antisymmetric to the symmetric value of the absorption spectrum of the FT-IR is increased by 110 to 150%. In another embodiment, the ratio of the antisymmetric to the symmetric value of the absorption spectrum of FT-IR is increased by 120 to 140%.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 FT-IR의 흡수 스펙트럼의 반대칭(antisymmetric) 값과 대칭(symmetric)값의 비율이 상기의 범위 내이면, 유기 태양 전지의 모폴로지의 향상과 결정성이 증가하여, 유기 태양 전지의 효율이 증가하게 되는 이점이 있다. In one embodiment of the present invention, when the ratio of the antisymmetric value and the symmetric value of the absorption spectrum of the FT-IR is within the above range, the morphology of the organic solar cell is improved and the crystallinity is increased Thus, there is an advantage that the efficiency of the organic solar battery is increased.

명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 광 활성층의 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리된다. In one embodiment of the specification, the electron accepting material and the electron donating material of the photoactive layer are treated as non-solvent.

상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리되기 전, 동시 또는 이후에 열처리된다. The electron accepting material and the electron donating material are heat-treated before, simultaneously or after the non-treating.

상기 FT-IR의 흡수 스펙트럼의 반대칭(antisymmetric) 값과 대칭(symmetric)값의 비율(Ic =c/Ic -c)이 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질의 고유의 값에 비하여 110 내지 150% 상승하는 유기 태양 전지의 전자 수용물질, 전자 공여물질, 광 활성층에 관한 설명은 전술한 바와 동일하다. Wherein an ratio of an antisymmetric value to a symmetric value of an absorption spectrum of the FT-IR (I c = c / I c -c ) The description of the electron accepting material, the electron donating material, and the photoactive layer of the organic solar cell which is increased by 150% is the same as described above.

제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되고, 광 활성층을 포함하는 유기물층을 포함하고, 상기 광 활성층은 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하며, 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리되고, 상기 유기 태양 전지의 효율이 비용매로 처리되기 전의 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하는 경우에 비하여 110 내지 200% 상승한 것인 유기 태양 전지를 제공한다. A first electrode; A second electrode facing the first electrode; And an organic material layer disposed between the first electrode and the second electrode and including a photoactive layer, wherein the photoactive layer includes an electron accepting material and an electron donating material, and the electron accepting material and the electron donating material are non- And the efficiency of the organic solar cell is increased by 110 to 200% as compared with the case where the efficiency of the organic solar battery includes the electron accepting material and the electron donating material before being treated with the non-solvent.

상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리되기 전, 동시 또는 이후에 열처리 된다. The electron accepting material and the electron donating material are heat-treated before, simultaneously or after the non-treating.

상기 유기 태양 전지의 효율이 비용매로 처리되기 전의 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하는 경우에 비하여 110 내지 200% 상승한 것인 유기 태양 전지의 전자 수용물질, 전자 공여물질, 광 활성층, 비용매 및 열처리에 관한 설명은 전술한 바와 동일하다. Wherein the efficiency of the organic solar cell is increased by 110 to 200% as compared with the case where the efficiency of the organic solar cell is higher than that of an electron accepting material and an electron donating material before being treated with a non-solvent. And heat treatment are the same as described above.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하는 광 활성층에 있어서, 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리된 것인 광 활성층을 제공한다. In one embodiment of the present specification, in the photoactive layer containing an electron accepting material and an electron donating material, the electron accepting material and the electron donating material are treated in a non-sparing manner.

상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리되기 전, 동시 또는 이후에 열처리 된다. The electron accepting material and the electron donating material are heat-treated before, simultaneously or after the non-treating.

상기 광 활성층의 전자 수용물질 및 전자 공여물질, 비용매 및 열처리에 관한 설명은 전술한 바와 동일하다. The description of the electron accepting material and the electron donating material, the non-solvent and the heat treatment of the photoactive layer is the same as described above.

또한, 본 명세서는 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하는 광 활성층에 있어서, FT-IR의 흡수 스펙트럼의 반대칭(antisymmetric) 값과 대칭(symmetric)값의 비율(Ic=c/Ic-c)이 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질의 고유의 값에 비하여 110 내지 150% 상승한 것 인 광 활성층을 제공한다. The present invention also relates to a photoactive layer comprising an electron accepting material and an electron donating material, wherein the ratio (Ic = c / Ic-c) of the antisymmetric value to the symmetric value of the absorption spectrum of the FT- Is increased by 110 to 150% relative to the intrinsic value of the electron accepting material and the electron donating material.

상기 광 활성층의 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리된다. The electron accepting material and the electron donating material of the photoactive layer are treated as non-solvent.

또한, 상기 광 활성층의 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리 되기 전, 동시 또는 이후에 열처리 된다. Further, the electron accepting material and the electron donating material of the photoactive layer are heat-treated before, simultaneously or after the non-treating.

또한, 상기 광 활성층의 전자 수용물질 및 전자 공여물질, 비용매 및 열처리에 관한 설명은 전술한 바와 동일하다. The description of the electron accepting material and the electron donating material, the non-solvent, and the heat treatment of the photoactive layer is the same as described above.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 광 활성층의 최대 흡수 파장은 500 내지 600nm이다.In one embodiment of the present invention, the maximum absorption wavelength of the photoactive layer is 500 to 600 nm.

또한, 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 태양 전지는 제1 전극, 광 활성층 및 제2 전극을 포함한다. Further, in one embodiment of the present invention, the organic solar battery includes a first electrode, a photoactive layer, and a second electrode.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 태양 전지는 기판, 정공수송층 및/또는 전자수송층이 더 포함될 수 있다. In another embodiment, the organic solar cell may further include a substrate, a hole transporting layer, and / or an electron transporting layer.

또한, 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 광 활성층과 제1 전극 사이에는 버퍼층이 더 도입될 수 있다. In addition, in one embodiment of the present invention, a buffer layer may further be introduced between the photoactive layer and the first electrode.

또 하나의 실시상태에 있어서, 광 활성층과 제2 전극 사이에는 전자전달층, 정공저지층 또는 옵티컬 스페이스(optical space)층이 더 도입된다. In another embodiment, an electron transport layer, a hole blocking layer or an optical space layer is further introduced between the photoactive layer and the second electrode.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극은 애노드 전극일 수도 있고, 캐소드 전극일 수 있다. 또한, 제 2 전극은 캐소드 전극일 수 있고, 애노드 전극일 수 있다. In one embodiment of the present specification, the first electrode may be an anode electrode or a cathode electrode. In addition, the second electrode may be a cathode electrode and may be an anode electrode.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 유기 태양 전지는 애노드 전극, 광 활성층 및 캐소드 전극 순으로 배열될 수도 있고, 캐소드 전극, 광 활성층 및 애노드 전극 순으로 배열될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다. In one embodiment of the present invention, the organic solar cell may be arranged in the order of the anode electrode, the photoactive layer, and the cathode electrode, and may be arranged in the order of the cathode electrode, the photoactive layer, and the anode electrode.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 태양 전지는 애노드 전극, 정공수송층, 광 활성층, 전자수송층 및 캐소드 전극 순으로 배열될 수도 있고, 캐소드 전극, 전자수송층, 광 활성층, 정공수송층 및 애노드 전극 순으로 배열될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.In another embodiment, the organic solar cell may be arranged in the order of an anode electrode, a hole transporting layer, a photoactive layer, an electron transporting layer, and a cathode electrode, and the cathode electrode, the electron transporting layer, the photoactive layer, the hole transporting layer, But is not limited thereto.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 태양 전지는 애노드 전극, 버퍼층, 광 활성층, 캐소드 전극 순으로 배열될 수도 있다. In another embodiment, the organic solar cell may be arranged in the order of an anode electrode, a buffer layer, a photoactive layer, and a cathode electrode.

본 명세서에 있어서, 상기 버퍼층은 계면 사이의 에너지 밴드갭 차이를 줄여, 유기 태양 전지의 효율을 상승시키는 역할을 한다. In this specification, the buffer layer serves to reduce the energy bandgap difference between the interfaces and increase the efficiency of the organic solar cell.

상기 버퍼층은 PEDOT:PSS, 산화 몰리브덴(MoO3), 산화 텅스텐(WO3) 및 산화 아연 (ZnO)으로 이루어진 군에서 선택된다. The buffer layer is selected from the group consisting of PEDOT: PSS, molybdenum oxide (MoO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), and zinc oxide (ZnO).

하나의 실시상태에 있어서, 상기 버퍼층의 두께는 1 내지 60nm 이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 버퍼층의 두께는 10 내지 50nm 이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 버퍼층의 두께는 30 내지 45nm이다. In one embodiment, the thickness of the buffer layer is 1 to 60 nm. In another embodiment, the thickness of the buffer layer is 10 to 50 nm. In another embodiment, the thickness of the buffer layer is 30 to 45 nm.

상기의 범위내에서의 버퍼층은 광투과도를 향상시키고, 태양 전지의 직렬 저항을 낮추고, 다른 층의 계면 성질을 향상시켜 효율 높은 태양 전지를 제조 할 수 있는 이점이 있다. The buffer layer within the above range is advantageous in that it can improve the light transmittance, lower the series resistance of the solar cell, improve the interfacial properties of other layers, and manufacture a solar cell with high efficiency.

상기 기판은 투명성, 표면평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리기판 또는 투명 플라스틱 기판이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 유기 태양 전지에 통상적으로 사용되는 기판이면 제한되지 않는다. 구체적으로 유리 또는 PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PP(polypropylene), PI(polyimide), TAC(triacetyl cellulose) 등이 있으나. 이에 한정되는 것은 아니다. The substrate may be a glass substrate or a transparent plastic substrate having excellent transparency, surface smoothness, ease of handling, and waterproofness, but is not limited thereto and is not limited as long as it is a substrate commonly used in organic solar cells. Specifically, there are glass or polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polypropylene (PP), polyimide (PI), and triacetyl cellulose (TAC). But is not limited thereto.

상기 제1 전극은 투명하고 전도성이 우수한 물질이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SNO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.The first electrode may be a transparent material having excellent conductivity, but is not limited thereto. Metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, and gold, or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); ZnO: Al or SNO 2: a combination of a metal and an oxide such as Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDOT), polypyrrole and polyaniline.

상기 제2 전극은 일함수가 작은 금속이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 구체적으로 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al, LiO2/Al, LiF/Fe, Al:Li, Al:BaF2, Al:BaF2:Ba와 같은 다층 구조의 물질이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The second electrode may be a metal having a small work function, but is not limited thereto. Specifically, metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin and lead or alloys thereof; Layer structure such as LiF / Al, LiO 2 / Al, LiF / Fe, Al: Li, Al: BaF 2 and Al: BaF 2 : Ba.

상기 정공수송층 및/또는 전자수송층 물질은 전자와 정공을 광 활성층으로 효율적으로 전달시킴으로써, 생성되는 전하가 전극으로 이동되는 확률을 높이는 물질이 될 수 있으나, 특별히 제한되지는 않는다. The hole transporting layer and / or the electron transporting layer material may be a material for efficiently transferring electrons and holes to the photoactive layer, thereby increasing the probability that the generated charge moves to the electrode. However, the hole transporting layer and / or the electron transporting layer material are not particularly limited.

상기 정공수송층 물질은 PEDOT:PSS(Poly(3,4-ethylenediocythiophene) doped with poly(styrenesulfonic acid)), N, N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(TPD)가 될 수 있다. 상기 전자수송층 물질은 알루미늄트리하이드록시퀴놀리(Alq3), 1,3,4-옥사다이아졸 유도체인 PBD(2-(4-bipheyl)-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole), 퀴녹살린 유도체인 TPQ(1,3,4-tris[(3-phenyl-6-trifluoromethyl)qunoxaline-2-yl]benzene) 및 트리아졸 유도체 등이 될 수 있다.The hole transport layer material may be selected from the group consisting of poly (3,4-ethylenediocythiophene) doped with poly (styrenesulfonic acid), N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'- '-Biphenyl] -4,4'-diamine (TPD). The electron transport layer material may be selected from the group consisting of aluminum trihydroxyquinolate (Alq 3 ), 1,3,4-oxadiazole derivative PBD (2- (4-bipheyl) -5-phenyl- (3, 4-tris [(3-phenyl-6-trifluoromethyl) quinoxaline-2-yl] benzene), a triazole derivative and the like can be used as the quinoxaline derivative.

상기 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 광 활성층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.As the electron transporting material, a material capable of transferring electrons from a cathode well into a photoactive layer can be suitably used. Specific examples include an Al complex of 8-hydroxyquinoline; Complexes containing Alq 3 ; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes, and the like, but are not limited thereto.

상기 정공 주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입 받을 수 있는 물질로서, 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다. As the hole injecting material, it is preferable that the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the hole injecting material is between the work function of the anode material and the HOMO of the surrounding organic layer. Specific examples of the hole injecting material include metal porphyrin, oligothiophene, arylamine-based organic materials, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic materials, quinacridone-based organic materials, and perylene- , Anthraquinone, polyaniline and polythiophene-based conductive polymers, but the present invention is not limited thereto.

본 명세서의 유기 태양 전지는 광 활성층을 비용매로 처리하거나, 비용매로 처리와 열처리를 함께 하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.The organic solar cell of the present specification can be produced by materials and methods known in the art, except that the photoactive layer is treated with a non-solvent or a non-solvent and a heat treatment are performed together.

본 명세서는 기판을 준비하는 단계;The present disclosure provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a substrate;

상기 기판의 일 영역에 제1 전극을 형성하는 단계; Forming a first electrode in one region of the substrate;

상기 제1 전극 상부에 광 활성층을 포함하는 유기물층을 형성하는 단계; Forming an organic material layer including a photoactive layer on the first electrode;

상기 광 활성층을 비용매로 처리를 하는 단계; 및 Subjecting the photoactive layer to non-solvent treatment; And

상기 유기물층에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 태양 전지의 제조방법을 제공한다. And forming a second electrode on the organic material layer.

본 명세서에서 비용매로 광활성층을 처리 하는 단계는 비용매를 도포하는 단계를 포함한다. The step of treating the photoactive layer as non-solvent in this specification includes applying a non-solvent.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 비용매로 광활성층을 처리 하는 단계는 도포된 비용매를 제거하는 단계를 추가로 포함한다. In one embodiment of the present disclosure, the step of treating the photoactive layer with the non-solvent further comprises the step of removing the applied non-solvent.

상기 비용매를 제거하는 단계는 비용매 도포 후 필요에 따라 시간을 조절하여, 비용매로 팽윤 하거나, 비용매로 표면처리를 진행할 수 있다. The step of removing the non-solvent can be performed by adjusting the time after the application of the non-solvent, if necessary, by non-solvent swelling, or by non-solvent surface treatment.

상기 광 활성층을 비용매로 처리를 하는 단계 전, 동시 또는 이후에 열처리를 하는 단계를 더 포함한다. Further comprising a heat treatment before, simultaneously with, or after the step of treating the photoactive layer with the non-solvent.

본 명세서의 유기 태양 전지는 예컨대 기판 상에 제1 전극, 광 활성층을 포함하는 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 그라비아 인쇄, 오프셋 인쇄, 스크린 프린팅, 잉크젯, 스핀 코팅, 스프레이 코팅 등의 습식법으로 코팅될 수 있으나, 이들 방법에만 한정되는 것은 아니다.The organic solar cell of the present invention can be manufactured, for example, by sequentially laminating a first electrode, an organic material layer including a photoactive layer, and a second electrode on a substrate. At this time, they may be coated by a wet method such as gravure printing, offset printing, screen printing, ink jet, spin coating, spray coating and the like, but not limited thereto.

하나의 실시상태에 있어서, 상기 광 활성층은 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함한다. In one embodiment, the photoactive layer includes an electron accepting material and an electron donating material.

상기 전자 수용물질, 전자 공여물질, 비용매, 광 활성층, 비용매 처리 방법 및 열처리에 관한 설명은 전술한 바와 동일하다. The description of the electron accepting material, the electron donating material, the non-solvent, the photoactive layer, the non-solvent treatment method, and the heat treatment is the same as described above.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 광 활성층은 폴리(3-헥실티오펜)(P3HT)과 [6,6]-페닐 C-부티릭산 메틸 에스테르(PCBM)의 혼합 용액으로부터 형성된다. In another embodiment, the photoactive layer is formed from a mixed solution of poly (3-hexylthiophene) (P3HT) and [6,6] -phenyl C-butyric acid methyl ester (PCBM).

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 열처리를 하는 단계 후, 상기 제2 전극을 형성하는 단계 전에 유기물층을 형성하는 단계를 더 포함한다. In another embodiment, the method further comprises forming the organic layer before the step of forming the second electrode after the step of performing the heat treatment.

상기 유기물층은 정공수송층, 정공 주입층, 전자 수송층, 전자 주입층, 버퍼층 등이 있으며, 이에 한정되지 않는다. The organic material layer includes, but is not limited to, a hole transport layer, a hole injection layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a buffer layer.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극을 형성하는 단계 후, 상기 광 활성층을 형성하는 단계 전에 유기물층을 형성하는 단계를 더 포함한다. In another embodiment, the method further comprises forming an organic layer before the step of forming the photoactive layer after the step of forming the first electrode.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극을 형성하는 단계 후, 상기 광 활성층을 형성하는 단계 전에 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함한다. In another embodiment, the method further comprises forming a buffer layer after the step of forming the first electrode and before the step of forming the photoactive layer.

또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 광 활성층을 비용매로 표면처리를 하는 단계는 스핀 코팅 또는 드롭 코팅이다. In another embodiment, the step of subjecting the photoactive layer to non-solvent surface treatment is a spin coating or a drop coating.

상기 비용매 처리 방법과 열처리를 한 광 활성층을 포함한 유기 태양 전지의 제조는 이하의 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것이며, 본 명세서의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다. The non-solvent treatment method and the production of an organic solar cell including a heat-treated photoactive layer will be described in detail in the following examples. However, the following examples are intended to illustrate the present specification, and the scope of the present specification is not limited thereto.

유기 태양 전지의 제조 및 특성 측정Preparation and characterization of organic solar cell

실시예Example 1.  One. 비용매Expense 팽윤 방법 및 열처리를 한 유기 태양 전지의 제조 Swelling method and production of organic solar cell subjected to heat treatment

유기 태양 전지는 ITO/PEDOT:PSS/광 활성층(P3HT:PCBM)/Al의 구조로 하였다. ITO가 코팅된 유리 기판은 증류수, 아세톤, 2-프로판올을 이용하여 초음파 세척하고, ITO 표면을 10분 동안 오존 처리한 후 40nm의 두께로 PEDOT:PSS(Clavios P)를 스핀코팅하여 200℃에서 5분 동안 열처리하였다. 광 활성층의 코팅을 위해서는 P3HT:PCBM을 1:0.6 비율로 혼합물을 형성하고, 220nm 두께로 스핀코팅 하여 광 활성층을 형성하였다. 80μl의 아세토니트릴(acetonitrile)을 10분 간격으로 광 활성층에 도포하고, 5000rpm으로 스핀코팅을 하여 비용매 팽윤 방법으로 처리하였다. 3x10-6torr 진공 하에서 열 증발기(thermal evaporator)를 이용하여 150nm 두께로 Al을 증착하였다. 또한, 150℃에서 30분간 열처리하였다. The organic solar cell has a structure of ITO / PEDOT: PSS / photoactive layer (P3HT: PCBM) / Al. The glass substrate coated with ITO was ultrasonically cleaned using distilled water, acetone, and 2-propanol, and the ITO surface was ozone-treated for 10 minutes. Then, PEDOT: PSS (Clavios P) Min. For the photoactive layer coating, a mixture of P3HT: PCBM was formed at a ratio of 1: 0.6 and spin-coated to a thickness of 220 nm to form a photoactive layer. 80 [mu] l of acetonitrile was applied to the photoactive layer at intervals of 10 minutes, and spin coated at 5000 rpm and treated with the non-solvent swelling method. Al was deposited to a thickness of 150 nm using a thermal evaporator under a vacuum of 3 x 10 -6 torr. Further, it was heat-treated at 150 占 폚 for 30 minutes.

비교예Comparative Example 1. One.

상기 실시예 1과는 달리 비용매 팽윤 방법 및 열처리를 적용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. Unlike Example 1, except that the non-solvent swelling method and the heat treatment were not applied, the same procedure as in Example 1 was performed.

비교예Comparative Example 2.  2.

상기 실시예 1과는 달리 열처리를 적용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. Unlike Example 1, except that heat treatment was not applied, the same procedure as in Example 1 was performed.

비교예Comparative Example 3.  3.

상기 실시예 1과는 달리 비용매 팽윤 방법을 적용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. Unlike Example 1, except that the non-solvent swelling method was not applied, the same procedure as in Example 1 was performed.

상기 실시예1 및 비교예 1 내지 3과 같이 제조된 유기 태양 전지의 광전변환특성을 100mW/cm2(AM 1.5) 조건에서 측정하고, 하기 표 1에 그 결과를 나타내었다. The photoelectric conversion characteristics of the organic solar cell prepared in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 were measured under the conditions of 100 mW / cm 2 (AM 1.5), and the results are shown in Table 1 below.

구분division 개방 전압 (Voc)Open-circuit voltage (V oc ) 단락 전류 밀도(Jsc)Short circuit current density (J sc ) 필 팩터Fill factor 에너지 변환 효율 (%)Energy Conversion Efficiency (%) 실시예 1Example 1 0.580.58 8.968.96 0.580.58 3.013.01 비교예 1Comparative Example 1 0.410.41 5.745.74 0.540.54 1.281.28 비교예 2Comparative Example 2 0.400.40 7.427.42 0.530.53 1.581.58 비교예 3Comparative Example 3 0.560.56 8.018.01 0.590.59 2.642.64

도 2는 유기 태양 전지 전류-전압 곡선을 나타낸 그래프이다. 2 is a graph showing an organic solar cell current-voltage curve.

상기 표 1의 결과와 같이, 비용매 팽윤 방법 및 열처리를 모두 적용한 실시예 1은 비용매 팽윤 방법 및 열처리를 모두 적용하지 않거나, 두 가지 방법 중 어느 하나만 적용한 비교예 1 내지 4에 비하여 효율이 향상됨을 알 수 있다. As shown in Table 1, in Example 1 in which both the non-solvent swelling method and the heat treatment were applied, both the non-solvent swelling method and the heat treatment were not applied, or the efficiency was improved as compared with Comparative Examples 1 to 4 in which either of the two methods was applied .

상기 표 1의 결과와 같이, 비용매 팽윤 방법 및 열처리는 단락 전류 밀도와 필 팩터에 영향을 주면서, 에너지 변환 효율에 영향을 주는 것을 알 수 있다. As shown in Table 1, it can be seen that the non-solvent swelling method and the heat treatment affect the energy conversion efficiency while affecting the short-circuit current density and the fill factor.

실시예Example 2.  2. 비용매Expense 표면 처리 방법을 한 유기 태양 전지의 제조  Manufacture of organic solar cell with surface treatment method

유기 태양 전지는 ITO/PEDOT:PSS/광 활성층(하기 중합체 1:PCBM)/Al의 구조로 하였다. ITO가 코팅된 유리 기판은 증류수, 아세톤, 2-프로판올을 이용하여 초음파 세척하고, ITO 표면을 10분 동안 오존 처리한 후 26nm의 두께로 PEDOT:PSS(Clavios AI4083)를 스핀코팅하여 200℃에서 5분 동안 열처리하였다. 광 활성층의 코팅을 위해서는 하기 중합체 1:PCBM을 1:1.75 비율로 혼합물을 형성하고, 100nm 두께로 스핀코팅 하여 광 활성층을 형성하였다. 메탄올(Methanol)을 광 활성층에 도포하고, 5000rpm으로 스핀코팅을 하여 비용매를 제거하는 표면 처리 방법으로 처리하였다. 3x10-6torr 진공 하에서 열 증발기(thermal evaporator)를 이용하여 150nm 두께로 Al을 증착하였다. The organic solar cell has a structure of ITO / PEDOT: PSS / photoactive layer (polymer 1: PCBM) / Al. PEDOT: PSS (Clavios AI4083) was spin-coated on the ITO-coated glass substrate by ultrasonic cleaning using distilled water, acetone, and 2-propanol, and the ITO surface was subjected to ozone treatment for 10 minutes. Min. For the coating of the photoactive layer, a mixture of the following polymer 1: PCBM in a ratio of 1: 1.75 was formed and spin-coated to a thickness of 100 nm to form a photoactive layer. Methanol was applied to the photoactive layer and spin-coated at 5000 rpm to remove the non-solvent. Al was deposited to a thickness of 150 nm using a thermal evaporator under a vacuum of 3 x 10 -6 torr.

[중합체 1][Polymer 1]

Figure pat00025
Figure pat00025

실시예Example 3.  3. 비용매Expense 표면 처리 방법을 한 유기 태양 전지의 제조  Manufacture of organic solar cell with surface treatment method

상기 실시예 2에서 메탄올 대신 2-메톡시에탄올(2-Methoxyethanol)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다. Example 2 was carried out in the same manner as in Example 2, except that 2-methoxyethanol was used instead of methanol.

비교예Comparative Example 4.  4.

상기 실시예 2에서 비용매 표면 처리 방법으로 처리하지 않은 것을 제외하고, 실시예 2와 동일하게 실시하였다.
Example 2 was carried out in the same manner as in Example 2, except that the non-treated surface treatment method was not used.

실시예 2, 3 및 비교예 4와 같이 제조된 유기 태양 전지의 광전변환특성을 100mW/cm2(AM 1.5) 조건에서 측정하고, 하기 표 2에 그 결과를 나타내었다. The organic solar cell prepared in Examples 2 and 3 and Comparative Example 4 The photoelectric conversion characteristics were measured under conditions of 100 mW / cm 2 (AM 1.5), and the results are shown in Table 2 below.

VV ococ (V) (V) JJ scsc ( ( mAmA // cmcm 22 )) FFFF PCEPCE (%) (%) 실시예2Example 2 0.8300.830 13.22713.227 0.5600.560 6.146.14 실시예3Example 3 0.8350.835 12.82012.820 0.5950.595 6.376.37 비교예4Comparative Example 4 0.7630.763 13.38313.383 0.5440.544 5.555.55

상기 표 2의 결과와 같이, 비용매로 광활성 층의 표면을 처리하는 경우, 광활성층 계면에 다이폴(dipole) 형성을 통하여 빌트인 전압(Built-in Potential) 증가 및 표면 에너지 트랩의 감소로 인한 개방 전압 및 필 팩터(FF)의 상승으로 인하여, 유기 태양 전지의 효율이 상승함을 알 수 있다. As shown in Table 2, when the surface of the photoactive layer is treated with the non-solvent, the build-in potential is increased through the formation of a dipole at the interface of the photoactive layer and the open voltage And the fill factor (FF), the efficiency of the organic solar cell is increased.

Claims (51)

제1 전극;
상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되고, 광 활성층을 포함하는 유기물층을 포함하고,
상기 광 활성층은 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하고,
상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리된 것인 유기 태양 전지.
A first electrode;
A second electrode facing the first electrode; And
And an organic material layer provided between the first electrode and the second electrode and including a photoactive layer,
Wherein the photoactive layer includes an electron accepting material and an electron donating material,
The electron acceptor and the electron donor are non-solvent-treated organic solar cell.
청구항 1에 있어서,
상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리되기 전, 동시 또는 이후에 열처리 된 것인 유기 태양 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the electron accepting material and the electron donating material are heat-treated before, simultaneously or after the non-treating.
청구항 1에 있어서,
상기 비용매는 광 활성층 상에 1분 내지 60분 동안 도포시, 광 활성층 내부로의 비용매의 침투거리가 광 활성층 두께의 5% 이상 50% 미만인 것인 유기 태양 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the non-solvent has a penetration distance of the non-solvent into the photoactive layer of 5% or more and less than 50% of the thickness of the photoactive layer upon application to the photoactive layer for 1 to 60 minutes.
청구항 1에 있어서,
상기 비용매는 물, 알칸계, 할로하이드로카본계, 에테르계, 케톤계, 에스테르계, 질소 화합물, 황 화합물, 산, 알코올계, 페놀계 및 폴리올계로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택되는 것인 유기 태양 전지.
The method according to claim 1,
The non-solvent is one or more selected from the group consisting of water, alkanes, halohydrocarbons, ethers, ketones, esters, nitrogen compounds, sulfur compounds, acids, alcohols, phenols and polyols Organic solar cells.
청구항 4에 있어서,
상기 알칸계 비용매는 n-부탄, n-펜탄, n-헥산, n-옥탄, 이소옥탄, n-도데칸, 디클로로메탄, 시클로헥산 및 메틸시클로 헥산으로 이루어진 군에서 1 또는 2이상이 선택되는 것인 유기 태양 전지.
The method of claim 4,
The alkane-based non-solvent is one or more selected from the group consisting of n-butane, n-pentane, n-hexane, n-octane, isooctane, n-dodecane, dichloromethane, cyclohexane and methylcyclohexane Organic solar cells.
청구항 4에 있어서,
상기 할로하이드로카본계 비용매는 클로로 메탄, 디클로로메탄, 메틸렌클로라이드, 1,1-디클로로에틸렌, 에틸렌디클로라이드, 크롤로포름, 1,1-디클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 카본 테트라클로라이드, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠 및 1,1,2-트리클로로트리플루오란텐으로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택되는 것인 유기 태양 전지.
The method of claim 4,
The halohydrocarbon-based non-solvent is chloromethane, dichloromethane, methylene chloride, 1,1-dichloroethylene, ethylenedichloride, crawloform, 1,1-dichloroethane, trichloroethylene, carbon tetrachloride, chlorobenzene, o -1 or 2 or more is selected from the group consisting of dichlorobenzene and 1,1,2-trichlorotrifluoranthene.
청구항 4에 있어서,
상기 에테르계 비용매는 테트라하이드로퓨란, 1,4-디옥산, 디에틸에테르 및 디벤질에테르으로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택되는 것인 유기 태양 전지.
The method of claim 4,
The ether-based nonsolvent is one or two or more selected from the group consisting of tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diethyl ether and dibenzyl ether.
청구항 4에 있어서,
상기 케톤계 비용매는 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 디에틸케톤, 아세토페논, 메틸이소부틸케톤, 메틸이소아밀케톤, 이소포론 및 디-(이소부틸)케톤으로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택되는 것인 유기 태양 전지.
The method of claim 4,
The ketone non-solvent is 1 or 2 in the group consisting of acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, diethyl ketone, acetophenone, methyl isobutyl ketone, methyl isoamyl ketone, isophorone and di- (isobutyl) ketone The organic solar cell in which the above is selected.
청구항 4에 있어서,
상기 에스테르계 비용매는 에틸렌 카보네이트, 메틸 아세테이트, 에틸포메이트, 프로필렌-1,2-카보네이트, 에틸 아세테이트, 디에틸카보네이트, 디에틸설페이트, n-부틸아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 2-에톡시에틸 아세테이트, 이소아밀아세테이트 및 이소부틸이소부틸에이트로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택되는 것인 유기 태양 전지.
The method of claim 4,
The ester non-solvent includes ethylene carbonate, methyl acetate, ethyl formate, propylene-1,2-carbonate, ethyl acetate, diethyl carbonate, diethyl sulfate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, 1 or 2 or more is selected from the group consisting of isoamyl acetate and isobutyl isobutylate.
청구항 4에 있어서,
상기 질소 화합물 비용매는 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 니트로메탄, 니트로에탄, 2-니트로프로판, 니트로벤젠, 에타놀아민, 에틸렌 디엠 미(ethylene diem me), 피리딘, 모폴린, 아날린, N-메틸-2-피롤리돈, 시클로헥실아민, 퀴놀린, 포름아미드 및 N,N-디메틸포름아미드로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택되는 것인 유기 태양 전지.
The method of claim 4,
The nitrogen compound non-solvent is acetonitrile, propionitrile, nitromethane, nitroethane, 2-nitropropane, nitrobenzene, ethanolamine, ethylene diem me, pyridine, morpholine, analin, N-methyl- 1 or 2 or more selected from the group consisting of 2-pyrrolidone, cyclohexylamine, quinoline, formamide and N, N-dimethylformamide.
청구항 4에 있어서,
상기 황 화합물 비용매는 카본 디설파이드, 디메틸설폭사이드 및 에탄티올로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택되는 것인 유기 태양 전지.
The method of claim 4,
The sulfur compound non-solvent is one or two or more selected from the group consisting of carbon disulfide, dimethyl sulfoxide and ethanethiol.
청구항 4에 있어서,
상기 알코올계 비용매는 메탄올, 에탄올, 알릴 알코올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1- 부탄올, 2-부탄올, 이소부탄올, 벤질알콜, 시클로헥산올, 디아세톤알코올, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 2-메톡시에탄올 및 1-데칸올로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택되는 것인 유기 태양 전지.
The method of claim 4,
The alcoholic non-solvent includes methanol, ethanol, allyl alcohol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, benzyl alcohol, cyclohexanol, diacetone alcohol, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene Organic aspect wherein at least 1 or 2 is selected from the group consisting of glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, 2-methoxyethanol and 1-decanol battery.
청구항 4에 있어서,
상기 산 비용매는 포름산, 아세트산, 벤젠 산, 올레산, 스테아린산으로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택되는 것인 유기 태양 전지.
The method of claim 4,
The acid non-solvent is one or two or more selected from the group consisting of formic acid, acetic acid, benzene acid, oleic acid, stearic acid.
청구항 4에 있어서,
상기 페놀계 비용매는 페놀, 레솔시놀, m-크레졸 및 메틸살리실레이트로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택되는 것인 유기 태양 전지.
The method of claim 4,
The phenolic non-solvent is an organic solar cell is selected from the group consisting of phenol, resorcinol, m-cresol and methyl salicylate.
청구항 4에 있어서,
상기 폴리올계 비용매는 에틸렌 글리콜, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌글리콜 및 디프로필렌글리콜로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택되는 것인 유기 태양 전지.
The method of claim 4,
Wherein the polyol-based non-solvent is one or more selected from the group consisting of ethylene glycol, glycerol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol and dipropylene glycol.
청구항 1에 있어서,
상기 전자 수용물질은 플러렌 유도체 또는 비플러렌 유도체인 것인 유기 태양 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the electron accepting material is a fullerene derivative or a non-fullerene derivative.
청구항 16에 있어서,
상기 플러렌 유도체는 C60 내지 C90의 플러렌 유도체인 유기 태양 전지.
18. The method of claim 16,
Wherein the fullerene derivative is a fullerene derivative of C60 to C90.
청구항 16에 있어서,
상기 비플러렌 유도체는 LUMO 에너지 준위가 -2.0 내지 -6.0 eV 인 것인 유기 태양 전지.
18. The method of claim 16,
Wherein the non-fullerene derivative has a LUMO energy level of -2.0 to -6.0 eV.
청구항 1에 있어서,
상기 전자 공여물질은 적어도 한 종의 전자 공여체; 또는 적어도 한 종의 전자 수용체와 적어도 한 종의 전자 공여체의 중합체를 포함하는 유기 태양 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the electron donor material comprises at least one electron donor; Or an organic solar cell comprising at least one electron acceptor and at least one electron donor polymer.
청구항 19에 있어서,
상기 전자 공여체는 하기 화학식으로 이루어지는 군에서 1 또는 2 이상을 포함하는 유기 태양 전지:
Figure pat00026

Figure pat00027

Figure pat00028

Figure pat00029

Figure pat00030

Figure pat00031

상기 화학식에 있어서,
a는 0 내지 4의 정수이고,
b는 0 내지 6의 정수이며,
c는 0 내지 8의 정수이고,
d 및 e는 각각 0 내지 3의 정수이며,
f 및 g는 각각 0 내지 2의 정수이고,
R2 및 R3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 인접한 2개의 치환기는 서로 결합하여 축합고리를 형성할 수 있으며,
X1 내지 X3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 및 Te로 이루어진 군에서 선택되고,
Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 CR, N, SiR, P 및 GeR로 이루어진 군에서 선택되며,
상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 인접한 2개의 치환기는 서로 결합하여 축합고리를 형성할 수 있다.
The method of claim 19,
Wherein the electron donor is one or more than one in the group consisting of the following formula:
Figure pat00026

Figure pat00027

Figure pat00028

Figure pat00029

Figure pat00030

Figure pat00031

In the above formula,
a is an integer of 0 to 4,
b is an integer of 0 to 6,
c is an integer of 0 to 8,
d and e are each an integer of 0 to 3,
f and g are each an integer of 0 to 2,
R 2 and R 3 are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A halogen group; A nitrile group; A nitro group; Imide group; Amide group; A hydroxy group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted heteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; A substituted or unsubstituted carbazole group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group containing at least one of N, O and S atoms, or two adjacent substituents may be bonded to each other to form a condensed ring,
X 1 to X 3 are the same or different and each independently selected from the group consisting of CRR ', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR '
Y 1 and Y 2 are the same or different and are each independently selected from the group consisting of CR, N, SiR, P and GeR,
R and R 'are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A halogen group; A nitrile group; A nitro group; Imide group; Amide group; A hydroxy group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted heteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; A substituted or unsubstituted carbazole group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group containing at least one of N, O and S atoms, or two adjacent substituents may be bonded to each other to form a condensed ring.
청구항 19에 있어서,
상기 전자 수용체는 하기 화학식으로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상을 포함하는 유기 태양 전지:
Figure pat00032

Figure pat00033

Figure pat00034

상기 화학식에 있어서,
R2 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 인접한 2개의 치환기는 서로 결합하여 축합고리를 형성할 수 있고,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 및 Te로 이루어진 군에서 선택되며, Y1 내지 Y4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 CR, N, SiR, P 및 GeR로 이루어진 군에서 선택되며,
R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 인접한 2개의 치환기는 서로 결합하여 축합고리를 형성할 수 있다.
The method of claim 19,
Wherein said electron acceptor comprises one or more than one of the following groups:
Figure pat00032

Figure pat00033

Figure pat00034

In the above formula,
R 2 to R 5 are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A halogen group; A nitrile group; A nitro group; Imide group; Amide group; A hydroxy group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted heteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; A substituted or unsubstituted carbazole group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group containing at least one of N, O and S atoms, or two adjoining substituents may be bonded to each other to form a condensed ring,
X 1 and X 2 are the same or different and each independently, CRR selected from the group consisting of ', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR ', Se and Te from each other, Y 1 to Y 4 are each Are each independently selected from the group consisting of CR, N, SiR, P and GeR,
R and R 'are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A halogen group; A nitrile group; A nitro group; Imide group; Amide group; A hydroxy group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted heteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; A substituted or unsubstituted carbazole group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group containing at least one of N, O and S atoms, or two adjacent substituents may be bonded to each other to form a condensed ring.
청구항 19에 있어서,
상기 전자 공여물질은 하기 화학식 1 내지 3 중 어느 하나로 표시되는 A 단위;
하기 화학식 4로 표시되는 B 단위; 및
하기 화학식 5로 표시되는 C 단위를 포함하는 중합체를 포함하는 유기 태양 전지:
[화학식 1] [화학식 2] [화학식 3]
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037

[화학식 4] [화학식 5]
Figure pat00038
Figure pat00039

화학식 1 내지 5에 있어서,
f 및 g는 각각 0 내지 2의 정수이고,
R2 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 인접한 2개의 치환기는 서로 결합하여 축합고리를 형성할 수 있며,
X1 내지 X5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 및 Te로 이루어진 군에서 선택되며,
Y3 내지 Y5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 CR, N, SiR, P 및 GeR로 이루어진 군에서 선택되고,
R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 인접한 2개의 치환기는 서로 결합하여 축합고리를 형성할 수 있다.
The method of claim 19,
Wherein the electron donating substance is an A unit represented by any one of formulas (1) to (3);
A B unit represented by the following formula (4); And
An organic solar cell comprising a polymer comprising a C unit represented by the following formula
[Formula 3] &lt; EMI ID =
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037

[Chemical Formula 4]
Figure pat00038
Figure pat00039

In formulas (1) to (5)
f and g are each an integer of 0 to 2,
R 2 to R 4 are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A halogen group; A nitrile group; A nitro group; Imide group; Amide group; A hydroxy group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted heteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; A substituted or unsubstituted carbazole group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group containing at least one of N, O and S atoms, or two adjacent substituents may be bonded to each other to form a condensed ring,
X 1 to X 5 are the same or different and each independently selected from the group consisting of CRR ', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR '
Y 3 to Y 5 are the same or different and are each independently selected from the group consisting of CR, N, SiR, P and GeR,
R and R 'are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A halogen group; A nitrile group; A nitro group; Imide group; Amide group; A hydroxy group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted heteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; A substituted or unsubstituted carbazole group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group containing at least one of N, O and S atoms, or two adjacent substituents may be bonded to each other to form a condensed ring.
청구항 1에 있어서,
상기 비용매는 질소 화합물 비용매인 것인 유기 태양 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the non-solvent is a nitrogen compound.
청구항 1에 있어서,
상기 비용매는 아세토니트릴인 것인 유기 태양 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the non-solvent is acetonitrile.
청구항 1에 있어서,
상기 비용매는 알칸계, 에테르계, 알코올계 및 산으로 이루어진 군에서 1 또는 2이상이 선택되는 것인 유기 태양 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the non-solvent is one or more selected from the group consisting of alkane, ether, alcohol and acid.
청구항 1에 있어서,
상기 비용매는 메탄올 또는 2-메톡시에탄올인 것인 유기 태양 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the non-solvent is methanol or 2-methoxyethanol.
청구항 2에 있어서,
상기 열처리의 온도는 상기 공여 물질의 유리 전이 온도(Tg) 이상 열분해 온도 이하인 것인 유기 태양 전지.
The method according to claim 2,
Wherein the temperature of the heat treatment is not lower than a glass transition temperature (Tg) of the donor material and not higher than a thermal decomposition temperature.
청구항 1에 있어서,
상기 전자 수용물질은 [6,6]-페닐 C-부티릭산 메틸 에스테르(PCBM)이고,
상기 전자 공여물질은 폴리(3-헥실티오펜)(P3HT) 또는 하기 화학식 6으로 표시되는 단위를 포함하는 중합체인 것인 유기 태양 전지:
[화학식 6]
Figure pat00040

화학식 6에 있어서,
x는 몰분율로서, 0 < x < 1인 실수이고,
y는 몰분율로서, 0 < y < 1인 실수이며, x+y = 1이며,
n은 1 내지 10,000의 정수이고,
R10 내지 R12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기이다.
The method according to claim 1,
The electron accepting material is [6,6] -phenyl C-butyric acid methyl ester (PCBM)
Wherein the electron donor material is a polymer comprising poly (3-hexylthiophene) (P3HT) or a unit represented by the following formula (6):
[Chemical Formula 6]
Figure pat00040

In formula (6)
x is the mole fraction, which is a real number 0 <x <1,
y is a mole fraction, 0 < y < 1, x + y = 1,
n is an integer from 1 to 10,000,
R10 to R12 are the same or different from each other, and each independently hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group.
청구항 1 내지 28 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기 태양 전지는 FT-IR의 흡수 스펙트럼의 반대칭(antisymmetric) 값과 대칭(symmetric)값의 비율(Ic=c/Ic-c)이 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질의 고유의 값에 비하여 110 내지 150% 상승한 것인 유기 태양 전지.
The method according to any one of claims 1 to 28,
In the organic solar cell, the ratio of the antisymmetric value and the symmetric value (Ic = c / Ic-c) of the absorption spectrum of the FT-IR is higher than the intrinsic value of the electron accepting material and the electron donating material Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 110-150%. &Lt; / RTI &gt;
청구항 1 내지 28 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기 태양 전지의 효율은 비용매로 처리되기 전의 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하는 경우에 비하여 110 내지 200% 상승한 것인 유기 태양 전지.
The method according to any one of claims 1 to 28,
Wherein the efficiency of the organic solar cell is increased by 110 to 200% as compared with the case where the electron-accepting material and the electron-donating material are not before being treated with the non-solvent.
청구항 1 내지 28 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 수용물질과 전자 공여물질의 비는 1:10 내지 10:1인 것인 유기 태양 전지.
The method according to any one of claims 1 to 28,
Wherein the ratio of the electron accepting material to the electron donating material is from 1:10 to 10: 1.
청구항 1 내지 28 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 활성층의 두께는 50 내지 300nm 인 유기 태양 전지.
The method according to any one of claims 1 to 28,
Wherein the thickness of the photoactive layer is 50 to 300 nm.
청구항 1 내지 28 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기물층은 버퍼층을 포함하는 유기 태양 전지.
The method according to any one of claims 1 to 28,
Wherein the organic material layer comprises a buffer layer.
청구항 33에 있어서,
상기 버퍼층의 두께는 1nm 내지 60nm인 유기 태양 전지.
34. The method of claim 33,
Wherein the buffer layer has a thickness of 1 nm to 60 nm.
제1 전극;
상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되고, 광 활성층을 포함하는 유기물층을 포함하고,
상기 광 활성층은 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하고,
FT-IR의 흡수 스펙트럼의 반대칭(antisymmetric) 값과 대칭(symmetric)값의 비율(Ic=c/Ic-c)이 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질의 고유의 값에 비하여 110 내지 150% 상승한 것인 유기 태양 전지.
A first electrode;
A second electrode facing the first electrode; And
And an organic material layer provided between the first electrode and the second electrode and including a photoactive layer,
Wherein the photoactive layer includes an electron accepting material and an electron donating material,
The ratio of the antisymmetric and symmetric values (Ic = c / Ic-c) of the absorption spectrum of the FT-IR increased by 110 to 150% compared to the intrinsic values of the electron acceptor and electron donor. Which is an organic solar cell.
청구항 35에 있어서,
상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리되는 것인 유기 태양 전지.
36. The method of claim 35,
Wherein said electron acceptor and electron donor are nonsolvent-treated.
청구항 36에 있어서,
상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리되기 전, 동시 또는 이후에 열처리 된 것인 유기 태양 전지.
37. The method of claim 36,
Wherein the electron accepting material and the electron donating material are heat-treated before, simultaneously or after the non-treating.
제1 전극;
상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되고, 광 활성층을 포함하는 유기물층을 포함하고,
상기 광 활성층은 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하며,
상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리되고,
상기 유기 태양 전지의 효율이 비용매로 처리되기 전의 전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하는 경우에 비하여 110 내지 200% 상승한 것인 유기 태양 전지.
A first electrode;
A second electrode facing the first electrode; And
And an organic material layer provided between the first electrode and the second electrode and including a photoactive layer,
Wherein the photoactive layer comprises an electron accepting material and an electron donating material,
The electron accepting material and the electron donating material are treated in a non-
Wherein an efficiency of the organic solar cell is increased by 110 to 200% as compared with the case where the efficiency of the organic solar cell is higher than that of an electron accepting material and an electron donating material before being treated with a non-solvent.
청구항 38에 있어서,
상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리되기 전, 동시 또는 이후에 열처리 된 것인 유기 태양 전지.
42. The method of claim 38,
Wherein the electron accepting material and the electron donating material are heat-treated before, simultaneously or after the non-treating.
전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하는 광 활성층에 있어서,
상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리된 것인 광 활성층.
In a photoactive layer containing an electron accepting material and an electron donating material,
And the electron acceptor and electron donor are non-solvent treated.
청구항 40에 있어서,
상기 비용매는 물, 알칸계, 할로하이드로카본계, 에테르계, 케톤계, 에스테르계, 질소 화합물, 황 화합물, 산, 알코올계, 페놀계 및 폴리올계로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상이 선택되는 것인 광 활성층.
41. The method of claim 40,
The non-solvent is one or more selected from the group consisting of water, alkanes, halohydrocarbons, ethers, ketones, esters, nitrogen compounds, sulfur compounds, acids, alcohols, phenols and polyols Photoactive layer.
청구항 40 또는 41에 있어서,
상기 광 활성층은 FT-IR의 흡수 스펙트럼의 반대칭(antisymmetric) 값과 대칭(symmetric)값의 비율(Ic=c/Ic-c)이 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질의 고유의 값에 비하여 110 내지 150% 상승한 것 인 광 활성층.
The method of claim 40 or 41,
The photoactive layer has a ratio of an antisymmetric value and a symmetric value (Ic = c / Ic-c) of the absorption spectrum of the FT-IR to an intrinsic value of the electron accepting material and the electron donating material, To &lt; RTI ID = 0.0 &gt; 150%. &Lt; / RTI &gt;
전자 수용물질 및 전자 공여물질을 포함하는 광 활성층에 있어서,
FT-IR의 흡수 스펙트럼의 반대칭(antisymmetric) 값과 대칭(symmetric)값의 비율(Ic=c/Ic-c)이 상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질의 고유의 값에 비하여 110 내지 150% 상승한 것 인 광 활성층.
In a photoactive layer containing an electron accepting material and an electron donating material,
The ratio of the antisymmetric value to the symmetric value (Ic = c / Ic-c) of the absorption spectrum of the FT-IR is 110 to 150% higher than the intrinsic value of the electron accepting substance and electron donating substance Lt; / RTI &gt;
청구항 43에 있어서,
상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리된 것인 광 활성층.
The method of claim 43,
And the electron acceptor and electron donor are non-solvent treated.
청구항 40, 41, 43 및 44 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 수용물질 및 전자 공여물질은 비용매로 처리되기 전, 동시 또는 이후에 열처리 된 것인 광 활성층.
The method according to any one of claims 40, 41, 43 and 44,
Wherein the electron accepting material and the electron donating material are heat-treated before, simultaneously or after the non-treating.
기판을 준비하는 단계;
상기 기판의 일 영역에 제1 전극을 형성하는 단계;
상기 제1 전극 상부에 광 활성층을 포함하는 유기물층을 형성하는 단계;
상기 광 활성층을 비용매로 처리를 하는 단계; 및
상기 유기물층에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 청구항 1 내지 28 및 35 내지 39 중 어느 하나의 항에 따른 유기 태양 전지의 제조방법.
Preparing a substrate;
Forming a first electrode in one region of the substrate;
Forming an organic material layer including a photoactive layer on the first electrode;
Subjecting the photoactive layer to non-solvent treatment; And
Claim 1 to 28 and the method of manufacturing an organic solar cell according to any one of 35 to 39 comprising the step of forming a second electrode on the organic material layer.
청구항 46에 있어서,
상기 비용매로 처리를 하는 단계 전, 동시 또는 이후에 열처리를 하는 단계를 더 포함하는 유기 태양 전지의 제조 방법.
47. The method of claim 46,
Further comprising the step of performing a heat treatment before, simultaneously with, or after the step of performing the non-solvent treatment.
청구항 46에 있어서,
상기 제1 전극을 형성하는 단계 후,
상기 광 활성층을 형성하는 단계 전에 유기물층을 형성하는 단계를 더 포함하는 유기 태양 전지의 제조 방법.
47. The method of claim 46,
After forming the first electrode,
And forming an organic layer before the step of forming the photoactive layer.
청구항 46에 있어서,
상기 제1 전극을 형성하는 단계 후,
상기 광 활성층을 형성하는 단계 전에 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함하는 유기 태양 전지의 제조 방법.
47. The method of claim 46,
After forming the first electrode,
And forming a buffer layer before the step of forming the photoactive layer.
청구항 47에 있어서,
상기 열처리 하는 단계의 온도는 상기 공여 물질의 유리 전이 온도(Tg) 이상 열분해 온도 이하인 것인 유기 태양 전지의 제조 방법.
48. The method of claim 47,
Wherein the temperature of the heat treatment step is equal to or higher than a glass transition temperature (Tg) of the donor material.
청구항 46에 있어서,
상기 광 활성층의 두께는 50 내지 300nm 인 유기 태양 전지의 제조 방법.
47. The method of claim 46,
Wherein the thickness of the photoactive layer is 50 to 300 nm.
KR20130115504A 2012-09-28 2013-09-27 Active layer, organic photovoltaic cell comprising the same and manufacturing method thereof KR101496036B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120108994 2012-09-28
KR20120108994 2012-09-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140042745A true KR20140042745A (en) 2014-04-07
KR101496036B1 KR101496036B1 (en) 2015-02-26

Family

ID=50651791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130115504A KR101496036B1 (en) 2012-09-28 2013-09-27 Active layer, organic photovoltaic cell comprising the same and manufacturing method thereof

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101496036B1 (en)
TW (1) TWI529989B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108598265A (en) * 2018-05-02 2018-09-28 北京科技大学 A kind of preparation method of organic solar batteries active layer
CN108807696A (en) * 2018-06-12 2018-11-13 南京邮电大学 A method of improving organic solar batteries modifying interface

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102329624B1 (en) 2020-04-24 2021-11-22 부경대학교 산학협력단 Polymer solar cell having cathode buffer layer including acid derivative modified conjugate polymer electrolyte

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100938473B1 (en) * 2008-04-16 2010-01-25 한국과학기술원 Polymer organic Light Emitting Diode and manufacturing method thereof
US8174000B2 (en) * 2009-02-11 2012-05-08 Universal Display Corporation Liquid compositions for inkjet printing of organic layers or other uses
KR101097090B1 (en) * 2010-02-26 2011-12-23 재단법인대구경북과학기술원 Organic Solar Cells with triphenylene compounds
JP5349385B2 (en) * 2010-03-24 2013-11-20 株式会社豊田中央研究所 Organic electronic device and method for manufacturing organic electronic device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108598265A (en) * 2018-05-02 2018-09-28 北京科技大学 A kind of preparation method of organic solar batteries active layer
CN108598265B (en) * 2018-05-02 2019-12-13 北京科技大学 preparation method of active layer of organic solar cell
CN108807696A (en) * 2018-06-12 2018-11-13 南京邮电大学 A method of improving organic solar batteries modifying interface
CN108807696B (en) * 2018-06-12 2022-03-04 南京邮电大学 Method for improving interface modification of organic solar cell

Also Published As

Publication number Publication date
KR101496036B1 (en) 2015-02-26
TWI529989B (en) 2016-04-11
TW201431147A (en) 2014-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10644241B2 (en) Polymer and organic solar cell comprising same
JP6083569B2 (en) Photoactive layer, organic solar cell including the same, and method for producing the same
US9299937B2 (en) Active layer, organic photovoltaic cell comprising the same and manufacturing method thereof
US10355221B2 (en) Heterocyclic compound and organic solar cell comprising the same
US20170077405A1 (en) Polymer and organic solar cell comprising same
KR101631757B1 (en) Copolymer and organic solar cell comprising the same
US9777108B2 (en) Copolymer and organic solar cell comprising same
EP3620458B1 (en) Heterocyclic compound and organic electronic device comprising same
CN110099908B (en) Heterocyclic compound and organic electronic device comprising the same
KR101496036B1 (en) Active layer, organic photovoltaic cell comprising the same and manufacturing method thereof
KR101678294B1 (en) Fullerene derivatives, organic solar cell using the same and fabricating method thereof
KR102471839B1 (en) Heterocyclic compound, organic electronic device comprising the same and method for manufacturing organic electronic device using the same
KR102083711B1 (en) Heterocyclic compound and organic electronic device comprising the same
KR101968899B1 (en) Copolymer and organic solar cell comprising the same
KR101676904B1 (en) Copolymer and organic solar cell comprising the same
EP3305826B1 (en) Polymer and organic electronic element comprising same
KR102552045B1 (en) Heterocyclic compound, organic electronic device comprising the same and method for manufacturing organic electronic device using the same
KR101750141B1 (en) Copolymer and organic solar cell comprising the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180116

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190116

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200116

Year of fee payment: 6