KR20170025249A - 유기태양전지 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20170025249A
KR20170025249A KR1020150121449A KR20150121449A KR20170025249A KR 20170025249 A KR20170025249 A KR 20170025249A KR 1020150121449 A KR1020150121449 A KR 1020150121449A KR 20150121449 A KR20150121449 A KR 20150121449A KR 20170025249 A KR20170025249 A KR 20170025249A
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부산대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명의 유기 태양전지 및 이의 제조 방법에서, 유기 태양전지는 베이스 기판 상에 형성된 제1 전극, 제1 전극 상에 형성된 전하 전달층, 전하 전달층 상에 형성되고, 각각이 고분자로 형성된 코어부와 코어부의 표면을 커버하고 전하 전달층과 동일한 물질로 형성된 커버부를 포함하여 서로 이격되어 배치된 다수의 필러들을 포함하는 패턴층, 필러들의 이격 영역을 충진하도록 패턴층 상에 형성된 활성층 및 활성층 상에 배치된 제2 전극을 포함한다.

Description

유기태양전지 및 이의 제조 방법{ORGANIC PHOTOVOLTAIC CELL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 유기태양전지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 여기자(exciton)의 전자, 정공으로 쉽게 분리되고, 재결합을 줄이는 구조를 갖는 유기태양전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
화석 에너지의 고갈과 환경오염 문제로 인해서 다양한 종류의 친환경 에너지가 대체 에너지로서 개발되고 있다. 특히, 태양광 에너지는 자원이 한정되지 않기 때문에 더욱 더 주목받고 있다. 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양전지 중에서, 반도체 특성을 갖는 유기물질을 주요 재료로 이용하는 유기 태양전지는, 전자 주개형 유기반도체와 전자 받개형 유기반도체가 이루는 이종 접합을 통해서 태양전지로 사용된다.
유기 태양전지에서, 태양광을 받아 여기자(exciton)가 생성이 되는데, 여기자가 이종접합이 있는 곳까지 확산되어 여기자가 전자와 정공으로 나누어진다. 100nm를 넘는 광흡수 침투길이에 비해서 여기자의 확산 거리는 통상 20 nm에 불과하여, 벌크 이종접합을 만들어 여기자의 확산 거리 이내에서 전자와 정공이 분리될 수 있도록 하고 있다.
여기자에서 분리된 전자와 정공이 각각 음극과 양극으로 이동해야 하지만, 벌크 이종접합을 이용하는 경우 다시 전자와 정공이 재결합할 가능성이 높아 유기 태양전지의 성능을 저하시키는 문제가 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 여기자의 이동 거리도 짧으면서 전자와 정공도 재결합하지 않고 이동할 수 있는 유기 태양전지의 구조가 필요하다.
본 발명의 일 목적은 여기자가 전자와 정공으로 용이하게 분리되면서, 이들이 재결합 없이 안정적으로 각각의 전극으로 이동하는 구조를 갖는 유기 태양전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 유기 태양전지를 용이하게 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 위한 유기 태양전지는 베이스 기판 상에 형성된 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 형성된 전하 전달층, 상기 전하 전달층 상에 형성되고, 각각이 고분자로 형성된 코어부와 상기 코어부의 표면을 커버하고 상기 전하 전달층과 동일한 물질로 형성된 커버부를 포함하여 서로 이격되어 배치된 다수의 필러들을 포함하는 패턴층, 상기 필러들의 이격 영역을 충진하도록 상기 패턴층 상에 형성된 활성층 및 상기 활성층 상에 배치된 제2 전극을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 고분자는 폴리스티렌을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 필러들 사이의 이격 거리는 15 내지 25 nm일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전하 전달층 및 상기 커버부를 형성하는 금속 산화물은 산화아연(ZnO)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 유기 태양전지는 상기 활성층과 상기 제2 전극 사이에 배치된 버퍼층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커버부는 상기 코어부의 상부면으로는 고분자가 노출되도록 상기 코어부의 측면을 커버하여 형성되고, 상기 코어부의 상부면으로 노출된 고분자가 상기 활성층과 직접 접촉할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 위한 유기 태양전지의 제조 방법은, 베이스 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 전극 상에 전하 전달층을 형성하는 단계, 상기 전하 전달층 상에, 각각이 고분자로 형성된 코어부와 상기 코어부의 표면을 커버하고 상기 전하 전달층과 동일한 물질로 형성된 커버부를 포함하고 서로 이격되어 배치된 다수의 필러들을 포함하는 패턴층을 형성하는 단계, 상기 필러들의 이격 영역을 충진하도록 상기 패턴층 상에 활성층을 형성하는 단계 및 상기 활성층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 패턴층을 형성하는 단계는, 상기 전하 전달층 상에 2종의 고분자들이 상분리된 블록공중합 고분자 패턴을 형성하는 단계, 상기 블록공중합 고분자 패턴 중에서 일 고분자가 형성하는 패턴을 제거하고, 다른 하나의 고분자가 형성하는 패턴을 잔류시켜 상기 코어부들을 형성하는 단계, 상기 코어부들이 상기 전하 전달층 상에 형성된 상태에서, 금속 산화물 박막을 형성하는 단계 및 상기 코어부들의 상부면이 노출되도록 상기 금속 산화물 박막을 식각하여, 상기 코어부들 각각의 측면을 커버하는 상기 커버부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 블록공중합 고분자 패턴은 폴리스티렌과 폴리(메타크릴레이트)의 공중합체를 포함하고, 상기 코어부들을 형성하는 단계는 상기 블록공중합 고분자 패턴에서 폴리(메타크릴레이트)가 형성하는 패턴을 선택적으로 제거하여, 폴리스티렌이 형성하는 패턴을 잔류시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 산화물 박막은 원자층 증착법(ALD)으로 형성할 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 유기 태양전지 및 이의 제조 방법에 따르면, 활성층과 접촉하는 패턴층을 형성하고, 패턴층의 필러들 사이의 이격 영역을 활성층이 채우도록 형성함으로써 여기자에서 전자와 정공이 용이하게 분리되는 동시에, 전자와 정공이 각각 제1 전극과 제2 전극으로 재결합 없이 안정적으로 이동할 수 있다. 필러는 블록공중합체 고분자 패턴과 금속 산화물 박막을 이용하여 용이하게 제조할 수 있다. 이에 따라, 유기 태양전지의 전기적 특성과 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 태양전지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2 내지 도 6은 도 1의 유기 태양전지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 태양전지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 유기 태양전지(100)는 베이스 기판(110), 제1 전극(120), 전하 전달층(130), 패턴층(EXL), 활성층(160) 및 제2 전극(180)을 포함한다.
베이스 기판(110)은 투명한 절연 기판으로서, 유리 기판이나 필름일 수 있다.
제1 전극(120)은 베이스 기판(110) 상에 형성된 투명 전극이다. 제1 전극(120)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO)으로 형성될 수 있다.
전하 전달층(130)은 제1 전극(120) 상에 형성되고, 제1 전극(120)을 전체적으로 커버하도록 형성될 수 있다. 전하 전달층(130)은 제1 전극(120) 상에 그 표면이 평탄하게 형성된다.
전하 전달층(130)은 활성층(160)에서 제공되는 전자나 정공 중 어느 하나를 블로킹하고, 다른 하나는 제1 전극(120)으로 전달하는 층일 수 있다. 일례로, 전하 전달층(130)은 활성층(160)으로부터 전자를 추출하여 전자를 제1 전극(120)으로 전달하면서 정공은 블로킹하는 정공 블로킹층일 수 있다. 전하 전달층(130)은 산화아연(zinc oxide, ZnO)으로 형성될 수 있다.
패턴층(EXL)은 전하 전달층(130) 상에 형성되고, 서로 이격된 다수의 필러들(PT)을 포함한다. 즉, 필러들(PT)이 전하 전달층(130) 상에 규치적으로 또는 불규칙적으로 배열됨으로써 패턴층(EXL)을 구성한다. 필러들(PT) 사이의 이격 거리는 15 내지 25 nm일 수 있다. 바람직하게, 상기 이격 거리는 여기자(exciton)의 확산 거리와 동일한 20 nm일 수 있다.
필러들(PT) 각각은 코어부(142) 및 커버부(152)를 포함한다.
코어부(142)는 필러(PT)의 몸체가 되는 부분으로서, 고분자로 형성된다. 예를 들어, 고분자는 폴리스티렌(polystyrene)을 포함할 수 있다.
커버부(152)는 코어부(142)의 표면을 커버하고 전하 전달층(130)과 동일한 물질로 형성된다. 즉, 전하 전달층(130)이 산화아연으로 형성되는 경우, 커버부(152)도 산화아연으로 형성된다. 커버부(152)는 코어부의 표면 중에서, 측면은 커버하되 상부면은 노출시킬 수 있다. 즉, 커버부(152)는 코어부(142)의 측면의 외주면을 커버하도록 형성되되, 상부면으로는 코어부(142)의 고분자가 노출되도록 할 수 있다.
패턴층(160)에 의해서, 전하 전달층(130)의 표면에 포어(pore)가 형성된 것과 실질적으로 동일한 구조가 되고, 포어의 크기가 여기자의 확산 거리와 실질적으로 동일하기 때문에 전하 전달층(130)의 표면에서 전자와 정공이 재결합되지 않고 바로 제1 전극(120)과 제2 전극(180)으로 각각 용이하게 이동하게 된다.
활성층(160)은 패턴층(160) 상에 형성되고, 패턴층(160)의 필러들(PT)의 이격 영역을 충진하도록 형성된다. 이에 따라, 활성층(160)은 상기 이격 영역에서는 전하 이동층(130)과 접촉하고, 필러들(PT)의 측면을 감싸고 있는 커버부(152)와 코어부(142)의 상부면에서 노출된 고분자와 접촉하면서, 패턴층(160)의 상부를 평탄화하도록 형성된다.
활성층(160)은 태양광을 흡수하여 여기자가 전자와 정공으로 분리되는 부분으로서, 태양광에 의해서 활성화되는 광활성 유기 화합물로 형성된다. 활성층(160) 상에는 제2 전극(180)이 배치되는데, 활성층(160)과 제2 전극(180) 사이에는 버퍼층(170)이 배치될 수 있다.
버퍼층(170)은 전도성 고분자로 형성되어 활성층(160)과 제2 전극(180)의 버퍼 역할을 하는 층으로서, 활성층(160) 상에 제2 전극(180)을 용이하게 안정적으로 형성되도록 한다. 버퍼층(170)은 전도성 고분자로 형성될 수 있다. 버퍼층(170)을 형성하는 전도성 고분자의 예로서는, PEDOT:PSS (poly(3,4-ethylenedioxythiophene) doped with poly(4-styrenesulfonate))을 들 수 있다.
제2 전극(180)은 활성층(160) 상에, 버퍼층(170)이 존재하는 경우 버퍼층(170) 상에 배치된다. 제2 전극(180)은 은(Ag)으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 도 1에 도시된 유기 태양전지(100)가 역구조의 벌크-이종접합 태양전지인 경우, 제1 전극(120)이 음극이 되고, 제2 전극(180)이 양극이 되며, 활성층(160)에서 여기자는 전자와 정공으로 분리되어 전자는 제1 전극(120)으로, 정공은 제2 전극(180)으로 이동하게 된다. 본 발명에서는 패턴층(EXL)에 의해서 전자와 정공이 다시 재결합되는 것이 방지되고, 안정적으로 제1 전극(120)과 제2 전극(180)으로 이동한다. 이때, 전하 전달층(130)은 정공이 제1 전극(120)으로 이동하는 것을 블로킹하는 동시에, 전자가 안정적으로 제1 전극(120)으로 이동할 수 있도록 도와준다.
이하에서는, 도 1에서 설명한 유기 태양전지(100)의 제조 방법을 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 6은 도 1의 유기 태양전지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2를 참조하면, 먼저 제1 전극(120)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 전하 전달층(130)을 형성한다.
제1 전극(120)은 베이스 기판(110) 상에 직접 증착하여 형성하거나, 제1 전극(120)과 일체화된 베이스 기판(110), 예를 들어, ITO 글래스를 구입하여 이용할 수 있다. ITO 글래스를 이용하는 경우, 전하 전달층(130)을 형성하기 전에, 소정 두께를 식각하여 전처리 공정을 수행할 수 있다.
준비된 제1 전극(120)이 형성된 베이스 기판(110) 상에, 전하 전달층(130)은 제1 전극(120) 상에 산화아연 나노입자를 코팅하여 형성하거나, 원자증착법(ALD)이나 졸-겔(sol-gel) 법을 이용하여 제1 전극(120) 상에 직접 산화아연을 형성할 수 있다.
전하 전달층(130)을 형성한 후, 전하 전달층(130) 상에 블록공중합 고분자 패턴(140)을 형성한다.
블록공중합 고분자 패턴(140)은 2종의 고분자를 포함하는 블록공중합체가 자가 조립(self-assembly)하여 상분리됨으로써 형성된다. 블록공중합체의 예로서는, 폴리스티렌-블록-폴리(메타크릴레이트)[PS-b-PMMA]를 들 수 있다.
블록공중합체를 포함하는 용액을 전하 전달층(130)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 코팅하고, 열처리(annealing)함으로써 블록공중합 고분자패턴(140)이 형성된다. 열처리에 의해서 자기 조립이 일어나 상분리가 되는 결과가 됨으로써, 블록공중합 고분자패턴(140)은 폴리(메타크릴레이트)가 형성하는 제1 패턴(141)과, 폴리스티렌이 형성하는 제2 패턴(143)을 포함한다. 이때, 제2 패턴(143)은 실린더형일 수 있다.
도 3을 도 2와 함께 참조하면, 블록공중합 고분자패턴(140)에서 제1 패턴(141)을 제거하고, 제2 패턴(143)을 잔류시킴으로써 도 1의 코어부(142)를 형성한다. 즉, 도 1의 코어부(142)와 도 2의 제2 패턴(143)은 실질적으로 동일한 패턴이다.
블록공중합 고분자패턴(140) 중에서, 제2 패턴(143)은 손상시키지 않고 제1 패턴(141)을 선택적으로 제거하는 식각액을 이용하여 제1 패턴(142)을 제거할 수 있다. 이에 따라, 전하 전달층(130) 상에 다수개의 코어부들(142)이 서로 이격되어 배치된 구조가 된다.
도 4를 참조하면, 코어부들(142)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 금속 산화물 박막(150)을 형성한다. 금속 산화물 박막(150)은 전하 전달층(130)을 형성하는 물질과 실질적으로 동일한 물질일 수 있다. 즉, 금속 산화물 박막(150)은 산화아연일 수 있다.
금속 산화물 박막(150)은 코어부들(142)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 전면적으로 형성되어, 코어부들(142)의 측면 및 상부면과, 코어부들(142)의 이격 영역으로 노출된 전하 전달층(130)의 표면에 형성될 수 있다. 금속 산화물 박막(150)은 나노미터 수준의 얇은 두께로 형성할 수 있다. 이때, 금속 산화물 박막(150)은 원자층 증착법(ALD)으로 형성할 수 있다.
도 5를 참조하면, 금속 산화물 박막(150)을 형성한 후, 코어부들(142)의 상부면이 노출되도록 금속 산화물 박막(150)을 식각한다. 이에 따라, 코어부들(142)의 상부면을 노출시키고, 각각의 측면을 커버하는 커버부(152)가 형성된다. 이에 따라, 코어부(142) 및 커버부(152)를 포함하는 필러들(PT)이 형성된다.
코어부들(142)의 상부면을 노출시키도록 금속 산화물 박막(150)의 일부가 식각되면서, 전하 전달층(160) 상에 형성되었던 금속 산화물 박막(150)이 제거된다. 금속 산화물 박막(150)이 이방성 식각됨으로써 전하 전달층(160)과 코어부들(142) 상부면의 금속 산화물 박막(150)이 국부적으로 제거될 수 있다.
도 6을 참조하면, 필러들(PT)을 포함하는 패턴층(EXL) 상에 활성층(160)을 형성한다. 활성층(160)은 필러들(PT) 사이의 이격 공간을 충진하는 동시에, 표면이 평탄화되도록 형성된다. 일정 부피의 용액을 이용하여 상기 이격 공간을 충진시킨 후, 추가적으로 상기 용액을 스핀 코팅함으로써 활성층(160)을 형성할 수 있다.
도 6을 도 1과 함께 참조하면, 활성층(160)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 버퍼층(170)과 제2 전극(180)을 순차적으로 형성한다. 버퍼층(170)은 스핀 코팅으로 형성될 수 있고, 제2 전극(180)은 열 증발기(Thermal evaporator)를 이용하여 형성할 수 있다.
이에 따라, 도 1에서 설명한 유기 태양전지(100)가 형성될 수 있다.
구체적인 일례로, 가로×세로가 2.5 cm×2.5 cm인 ITO 글래스(~15Ω)를 준비하고, 표면을 약 7 mm 식각한 후, 표면이 식각된 ITO 글래스 상에 졸-겔 법으로 산화아연층을 형성한다. 이때, 졸-겔 법을 위해서, 아연아세테이트(zinc acetate)와 에탄올아민(ethanolamine)을 포함하는 용액을 준비하고, 이를 ITO 글래스 상에 스핀-코팅함으로써 산화아연층을 형성할 수 있다. 산화아연층이 형성된 기판을 열처리하고, 그 위에 PS-PMMA 패턴을 형성할 수 있다. 산화아연층의 열처리 온도는 150℃에서 수행될 수 있다. PS-PMMA 패턴은, PS-블록-PMMA 공중합체가 분산된 용액을 기판 상에 스핀 코팅하고 열처리하여 자가조립시킴으로써 PS가 실린더 형태로 상분리될 수 있다. 이어서, PS-PMMA 패턴에서, PMMA 패턴만 선택적으로 식각하여 제거하고, PS 패턴이 잔류한 상태에서 진공 상태로 두어, 활성층을 형성하는 용액을 부어 PMMA 패턴이 제거된 영역에 상기 용액을 채운다. 이어서, 상기 용액을 스핀 코팅하여 표면이 평탄한 활성층을 형성한다. 활성층을 형성한 후, 약 1 시간동안 질소 환경에서 자연건조시키고, PEDOT:PSS를 이소프로필알코올(IPA)과 중량비가 1:10이 되도록 혼합하여 혼합 용액을 제조하고 질소 환경에서 활성층 상에 스핀 코팅하여 버퍼층을 형성한다. 버퍼층 상에는 은(Ag)을 열 증발기를 이용하여 1×10-6 토르(torr)의 압력 조건에서 100 nm로 증착하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 태양전지를 제조할 수 있다.
상기에서 설명한 바에 따르면, 블록공중합 고분자 패턴(140)과 원자층 증착법을 이용한 금속 산화물층(150)의 제조 및 식각을 통해서, 전자와 정공의 재결합을 방지하는 구조인, 필러들(PT)을 포함하는 패턴층(EXL)을 용이하게 제조할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 유기 태양전지 110: 베이스 기판
120: 제1 전극 130: 전하 전달층
152: 커버부 142: 코어부
EXL: 패턴층 PT: 필러
160: 활성층 170: 버퍼층
180: 제2 전극

Claims (10)

  1. 베이스 기판 상에 형성된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 형성된 전하 전달층;
    상기 전하 전달층 상에 형성되고, 각각이 고분자로 형성된 코어부와 상기 코어부의 표면을 커버하고 상기 전하 전달층과 동일한 물질로 형성된 커버부를 포함하여 서로 이격되어 배치된 다수의 필러들을 포함하는 패턴층;
    상기 필러들의 이격 영역을 충진하도록 상기 패턴층 상에 형성된 활성층; 및
    상기 활성층 상에 배치된 제2 전극을 포함하는,
    유기 태양전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코어부를 형성하는 고분자는 폴리스티렌을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 태양전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 필러들 사이의 이격 거리는 15 내지 25 nm인 것을 특징으로 하는, 유기 태양전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전하 전달층 및 상기 커버부를 형성하는 금속 산화물은 산화아연(ZnO)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 태양전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 활성층과 상기 제2 전극 사이에 배치된 버퍼층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 태양전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 커버부는 상기 코어부의 상부면으로는 고분자가 노출되도록 상기 코어부의 측면을 커버하여 형성되고,
    상기 코어부의 상부면으로 노출된 고분자가 상기 활성층과 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는, 유기 태양전지.
  7. 베이스 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극 상에 전하 전달층을 형성하는 단계;
    상기 전하 전달층 상에, 각각이 고분자로 형성된 코어부와 상기 코어부의 표면을 커버하고 상기 전하 전달층과 동일한 물질로 형성된 커버부를 포함하고 서로 이격되어 배치된 다수의 필러들을 포함하는 패턴층을 형성하는 단계;
    상기 필러들의 이격 영역을 충진하도록 상기 패턴층 상에 활성층을 형성하는 단계; 및
    상기 활성층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는,
    유기 태양전지의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 패턴층을 형성하는 단계는
    상기 전하 전달층 상에 2종의 고분자들이 상분리된 블록공중합 고분자 패턴을 형성하는 단계;
    상기 블록공중합 고분자 패턴 중에서 일 고분자가 형성하는 패턴을 제거하고, 다른 하나의 고분자가 형성하는 패턴을 잔류시켜 코어부들을 형성하는 단계;
    상기 코어부들이 상기 전하 전달층 상에 형성된 상태에서, 금속 산화물 박막을 형성하는 단계; 및
    상기 코어부들의 상부면이 노출되도록 상기 금속 산화물 박막을 식각하여, 상기 코어부들 각각의 측면을 커버하는 상기 커버부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유기 태양전지의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 블록공중합 고분자 패턴은 폴리스티렌과 폴리(메타크릴레이트)의 공중합체를 포함하고,
    상기 코어부들을 형성하는 단계는 상기 블록공중합 고분자 패턴에서 폴리(메타크릴레이트)가 형성하는 패턴을 선택적으로 제거하여, 폴리스티렌이 형성하는 패턴을 잔류시키는 것을 특징으로 하는,
    유기 태양전지의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 산화물 박막은 원자층 증착법(ALD)으로 형성하는 것을 특징으로 하는,
    유기 태양전지의 제조 방법.
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