KR20190129166A - Smallmolecule organic photovoltaic modules and method for manufacturing the same - Google Patents

Smallmolecule organic photovoltaic modules and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR20190129166A
KR20190129166A KR1020180053417A KR20180053417A KR20190129166A KR 20190129166 A KR20190129166 A KR 20190129166A KR 1020180053417 A KR1020180053417 A KR 1020180053417A KR 20180053417 A KR20180053417 A KR 20180053417A KR 20190129166 A KR20190129166 A KR 20190129166A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
photovoltaic module
organic photovoltaic
monomolecular
monomolecular organic
dpe
Prior art date
Application number
KR1020180053417A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
허윤정
김동유
정은숙
Original Assignee
광주과학기술원
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 광주과학기술원 filed Critical 광주과학기술원
Priority to KR1020180053417A priority Critical patent/KR20190129166A/en
Publication of KR20190129166A publication Critical patent/KR20190129166A/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H10K30/20Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising organic-organic junctions, e.g. donor-acceptor junctions
    • H01L51/424
    • H01L51/0001
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L2031/0344Organic materials
    • H01L2251/10
    • 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

Disclosed are a large-area monomolecular organic photovoltaic module to which a halogen-free solvent-based slot die coating method is applied, and a method for manufacturing the same. The organic photovoltaic module according to the present invention can exhibit a large area and excellent power conversion efficiency (PCE) by applying a slot die coating method based on a halogen-free solvent. The method for manufacturing a monomolecular organic photovoltaic module includes the following steps: (a) preparing a substrate on which a patterned metal oxide is formed; (b) forming a conductive polymer layer on the substrate formed with a patterned metal oxide; (c) forming an active layer including a single molecule on the conductive polymer layer; (d) forming metal on the active layer to manufacture a monomolecular organic solar cell; and (e) preparing the solar cell in plural numbers, and connecting the solar cells in series to manufacture a monomolecular organic photovoltaic module.

Description

단분자 유기태양광 모듈 및 그 제조 방법{SMALLMOLECULE ORGANIC PHOTOVOLTAIC MODULES AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}Monomolecular organic photovoltaic module and its manufacturing method {SMALLMOLECULE ORGANIC PHOTOVOLTAIC MODULES AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 유기태양광 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무 할로겐 솔벤트 기반의 슬롯 다이 코팅 방식을 적용하여 대면적 단분자 태양광 모듈을 제조하는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to an organic photovoltaic module, and more particularly, to a technique for manufacturing a large-area single-molecule photovoltaic module by applying a halogen-free solvent-based slot die coating method.

전자 공여체 및 전자 수용체 물질로 구성된 벌크 헤테로 접합 유기 태양 전지 (OSC)는 높은 처리량, 저비용 대량 생산은 물론 유연성 및 경량성에 대한 잠재력으로 인해 차세대 광전지 기술로 간주되어왔다. Bulk heterojunction organic solar cells (OSCs), composed of electron donor and electron acceptor materials, have been regarded as next-generation photovoltaic technologies because of their high throughput, low cost mass production, as well as their potential for flexibility and light weight.

특히, 유기 접합 분자 중 하나인 단분자는 최근 연구자들로부터 주목을 받아 첨단 기술 개발을 이루었다. 결과적으로 단분자 기반의 유기 태양 전지에 대해 10%를 초과하는 전력 변환 효율 (PCE)이 달성되어 실용화를 위한 임계 값에 도달했다. 고분자와는 달리 단분자는 잘 정의 된 분자 구조, 고순도 및 회분식 (batch-to-batch) 변이가 적어 산업 응용 분야에서보다 적합한 후보 물질이 된다.In particular, single molecules, one of the organic conjugated molecules, have recently been attracting attention from researchers and have developed advanced technologies. As a result, more than 10% power conversion efficiency (PCE) was achieved for monomolecular-based organic solar cells, reaching a threshold for practical use. Unlike polymers, single molecules are well-defined molecular structures, high purity and less batch-to-batch variation, making them more suitable candidates for industrial applications.

그러나 유망한 성질과 PCE의 급속한 발전에도 불구하고, 지금까지 롤투롤(roll-to-roll) 호환 인쇄 기술을 사용하는 단분자 태양 전지의 제조에 초점을 맞춘 연구는 거의 없다.However, despite the promising nature and the rapid development of PCE, few studies have focused on the production of monomolecular solar cells using roll-to-roll compatible printing technology.

그러나, 현재 단분자 태양 전지의 가속 성장과 함께 단분자와 고분자 재료 사이의 연구 갭을 줄이기 위해 인쇄된 대면적 장치의 성과가 이 분야에서 성취되어야 한다. OSCs의 실용화를 실현하려면 roll-to-roll 공정에 적용하기 위해서는 인쇄 방법을 통한 광전지 소자의 성공적인 시연이 필수적이다.However, with the accelerated growth of current monomolecular solar cells, the performance of printed large area devices to reduce the research gap between monomolecular and polymeric materials should be achieved in this field. In order to realize the practical use of OSCs, the successful demonstration of photovoltaic devices by the printing method is essential for the roll-to-roll process.

또한, roll-to-roll 공정이 지속적으로 진행되는 과정에서, 시간 소모적인 열 어닐링이나 솔벤트 증기 어닐링(SVA) 공정 없이도 블렌드 필름의 최적 형태가 얻어 져야한다. 불행히도, 많은 고성능 단분자 태양 전지는 이러한 시간 소모적인 후 처리를 필요로 하는 것으로 나타났다.In addition, in the continuous roll-to-roll process, the optimum form of the blend film must be obtained without time-consuming thermal annealing or solvent vapor annealing (SVA) processes. Unfortunately, many high performance monomolecular solar cells have been shown to require this time consuming post treatment.

그러나, 대면적 디바이스의 제조 및 추가의 산업 생산을 위한 요구 조건을 충족시키기 위해, 전술한 방법은 생산 단계(예를 들어, 용액에 첨가제의 도입)를 단순화 할 수 있는 보다 적절한 방법으로 대체되어야 한다.However, in order to meet the requirements for the manufacture of large area devices and for further industrial production, the above-mentioned method should be replaced by a more appropriate method that can simplify the production stage (eg the introduction of additives into the solution). .

따라서, OSC의 향후 업 스케일링을 위해서는 적절한 처리방법 및 인쇄 기술도 고려해야 한다. Therefore, proper processing and printing techniques must be considered for future upscaling of OSC.

상업적 생존력에 관한 또 다른 문제는 일반적으로 사용되는 유기 용제의 독성이다. 현재까지 대부분의 OSC는 클로로포름, 클로로 벤젠(CB) 및 디클로로 벤젠(DCB)과 같은 할로겐 원자를 함유한 유기 용제로부터 가공되고 있다. 할로겐화 용매에 기초한 OSC는 비 할로겐화 용매에 기초한 것보다 적당한 용해도로 인해 우수한 성능을 달성하는데 유리하다는 것이 잘 알려져 있다.Another problem with commercial viability is the toxicity of commonly used organic solvents. To date, most OSCs have been processed from organic solvents containing halogen atoms such as chloroform, chloro benzene (CB) and dichloro benzene (DCB). It is well known that OSCs based on halogenated solvents are advantageous in achieving good performance due to moderate solubility than those based on non-halogenated solvents.

그러나, 할로겐화 용매의 유해한 성질, 값 비싼 합성 및 제거 단계는 제조 관점에서 장벽으로 작용한다.However, the detrimental nature of halogenated solvents, expensive synthesis and removal steps serve as a barrier from a manufacturing standpoint.

이와 관련하여, 스핀코팅 된 단분자 태양 전지에 할로겐화 된 용매를 보다 환경 친화적인 무 할로겐 용매로 대체하기 위한 노력이 최근에 이루어지고 있다.In this regard, efforts have recently been made to replace halogenated solvents in spin-coated monomolecular solar cells with more environmentally friendly halogen free solvents.

본 발명의 목적은 무 할로겐 솔벤트 기반의 슬롯 다이 코팅 방식을 적용한 대면적 단분자 유기태양광 모듈을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a large-area monomolecular organic photovoltaic module applying a halogen-free solvent-based slot die coating method.

본 발명에 따른 유기태양광 모듈은 무 할로겐 솔벤트를 기반으로 하여 슬롯 다이 코팅 방식을 적용함으로써, 대면적이고, 우수한 전력 변환 효율(PCE)을 나타낼 수 있다.The organic photovoltaic module according to the present invention can exhibit a large area and excellent power conversion efficiency (PCE) by applying a slot die coating method based on a halogen-free solvent.

도 1은 (a) 액티브 레이어 구성 요소, BTR 및 PC71BM. (b) 슬롯 다이 코팅의 개략도. (c) 비 할로겐 계 용매 및 첨가제의 화학 구조.
도 2는 (a) 다양한 조건에서 처리 된 슬롯 다이 코팅 된 OSC의 전류 밀도 - 전압 곡선. (b) 상응하는 EQE 및 (c) UV-vis 흡수 스펙트럼. 삽입된 그림은 유기 박막의 사진 이미지.
도 3은 (a) AFM 및 (b) 슬롯 다이 코팅 블렌드 필름의 TEM 이미지.
도 4는 (a) 홀 전용 및 (b) 전자 전용 장치에 대한 전류 밀도 - 전압 그래프.
도 5는 (a) 슬롯 다이 코팅 블렌드 필름의 2D GIXRD 이미지 및 (b) 해당 평면을 벗어난 라인 컷 프로파일. (c) 공여체 (100) 피크 강도와 광전지 매개 변수, Jsc와 FF 사이의 관계.
도 6은 (a) 인쇄 과정 중 슬롯 다이 코팅된 대면적 광전지 모듈의 사진 이미지 및 (b) 챔피언 셀의 해당 전류 밀도 - 전압 곡선.
1 shows (a) active layer components, BTR and PC71BM. (b) Schematic of slot die coating. (c) Chemical structure of non-halogen solvents and additives.
2 shows (a) current density-voltage curves of slot die coated OSC treated under various conditions. (b) corresponding EQE and (c) UV-vis absorption spectra. Inset picture is a photographic image of an organic thin film.
3 is a TEM image of (a) AFM and (b) slot die coated blend film.
4 is a current density-voltage graph for (a) hole only and (b) electron only devices.
5 shows (a) a 2D GIXRD image of a slot die coated blend film and (b) a line cut profile out of the plane. (c) Relationship between donor (100) peak intensity and photovoltaic parameters, J sc and FF.
6 shows (a) a photographic image of a slot die coated large area photovoltaic module during the printing process and (b) the corresponding current density-voltage curve of the champion cell.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단분자 유기태양광 모듈 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a monomolecular organic photovoltaic module and a method for manufacturing the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서는 무 할로겐 솔벤트 기반의 슬롯 다이 코팅 방식을 적용하여 대면적 단분자 태양광 모듈을 제조했다.In the present invention, a large area monomolecular photovoltaic module was manufactured by applying a halogen-free solvent-based slot die coating method.

여기서, BTR (benzodithiophene terthiophene rhodanine)과 [6.6] -phenyl-C71-butyric acid methyl ester (PC71BM)로 구성된 혼합 필름을 활성층으로 사용하였다.Here, a mixed film composed of BTR (benzodithiophene terthiophene rhodanine) and [6.6] -phenyl-C71-butyric acid methyl ester (PC71BM) was used as the active layer.

결과적으로, 시간 소모적인 SVA 처리 및 roll-to-roll 호환 접근법을 갖는 슬롯 다이 인쇄된 단분자 태양 전지는 각각 7.46 % 및 6.56 %의 PCE를 초래했다.As a result, slot die printed monomolecular solar cells with time-consuming SVA processing and a roll-to-roll compatible approach resulted in 7.46% and 6.56% PCE, respectively.

마침내, roll-to-roll 호환 방법을 10cm2 총 유효 면적의 4 줄무늬로 구성된 대면적 태양 광 모듈 제작에 확장하여 4.83 %의 PCE를 나타냈다. 이것은 단분자 물질로 구성된 인쇄된 광전지 모듈에 대한 것이다.Finally, the roll-to-roll compatibility method was extended to fabrication of a large area photovoltaic module consisting of 4 stripes of 10 cm 2 total effective area, yielding 4.83% PCE. This is for printed photovoltaic modules composed of monomolecular materials.

혼합 필름의 전자 공여체 및 전자 수용체 물질 구조는 도 1a에 나와 있다. 상업적으로 이용 가능한 단분자 중 하나 인 BTR은 이전에 SVA 공정과 함께 N2 대기에서 스핀코팅 방법으로부터 9.3 %의 고효율을 갖는 것으로 보고되었다.The electron donor and electron acceptor material structures of the mixed film are shown in FIG. 1A. One of the commercially available monomolecules, BTR, was previously reported to have a high efficiency of 9.3% from the spin coating method in N 2 atmosphere with the SVA process.

그러나, 본 연구에서는 도 1b에서 설명한 바와 같이, 대기 중 슬롯 다이 코팅 법으로 단분자 태양 전지를 시연했다. 보다 바람직한 대면적 광전지 모듈에 적용하기 위해 할로겐화 솔벤트 대신 비할로젠 용매를 사용했다. 또한, 더 중요한 것은, 시간이 오래 걸리는 SVA 후 처리를 roll-to-roll과 호환 가능한 공정, 예를 들어 용매 첨가제의 도입으로 대체하기 위한 대체 방법이 필요하다는 것이다.However, in this study, as demonstrated in FIG. 1B, monomolecular solar cells were demonstrated by slot die coating in the atmosphere. Non-halogen solvents were used instead of halogenated solvents for applications in more preferred large area photovoltaic modules. More importantly, there is also a need for an alternative method for replacing time-consuming SVA post-treatment with a roll-to-roll compatible process, such as the introduction of solvent additives.

이 연구에서 환경 친화적인 비 할로겐화 분자는 SVA에서 발견되는 것과 유사한 형태 학적 조절을 일으키는 첨가제로도 사용되었다.In this study, environmentally friendly non-halogenated molecules were also used as additives to produce morphological control similar to those found in SVA.

도 1c는 본 연구에서 사용 된 무 할로겐 솔벤트 및 첨가제의 분자 구조를 보여준다. 결과적으로, 슬롯 다이 인쇄된 단분자 태양 전지는 할로겐이 없는 시스템을 기반으로 한 roll-to-roll 호환 방식을 사용하여 처리할 수 있었다.1C shows the molecular structure of the halogen free solvents and additives used in this study. As a result, slot die printed monomolecular solar cells could be processed using a roll-to-roll compatible approach based on halogen-free systems.

Roll-to-Roll 호환 접근법의 효과를 확인하기 위해, ITO / PEDOT : PSS / BTR : PC71BM / Ca / Al의 일반 구조로 슬롯 다이 인쇄 장치를 제작했다.To confirm the effectiveness of the roll-to-roll compatible approach, slot die printing devices were fabricated with the general structure of ITO / PEDOT: PSS / BTR: PC71BM / Ca / Al.

비교를 위해 세 가지 유형의 장치를 준비했다. 아무 처리되지 않은 as-cast 필름, SVA 처리 후 필름, 디 페닐 에테르 (DPE) 첨가제로 처리한 블렌드 필름을 사용할 수 있다. 이들 소자의 전류 밀도 - 전압 특성을 도 2a에 나타내었으며, 대응하는 광전지 파라미터는 [표 1]에 요약되어 있다.Three types of devices were prepared for comparison. Any untreated as-cast film, a film after SVA treatment, or a blend film treated with diphenyl ether (DPE) additive can be used. The current density-voltage characteristics of these devices are shown in FIG. 2A and the corresponding photovoltaic parameters are summarized in [Table 1].

[표 1]TABLE 1

Figure pat00001
Figure pat00001

예상대로, 어떠한 처리도 하지 않은 캐스트 필름은 3.81%의 낮은 PCE를 나타냈다. 그러나, 이전 보고서와 일치하여 장치의 성능은 테트라 하이드로 퓨란 (THF) 솔루션을 사용한 SVA 처리를 통해 7.46%의 최대 PCE로 현저하게 향상되었다.As expected, the cast film without any treatment showed a low PCE of 3.81%. However, in line with previous reports, the performance of the device was significantly improved to a maximum PCE of 7.46% through SVA treatment with tetrahydrofuran (THF) solution.

DPE 첨가제에 의해 처리된 장치는 유사한 경향을 나타내어, 회로 전압 (Voc)에서 약간의 저하가 있었음에도 불구하고 충진 계수 (FF) 및 단락 회로 전류 (Jsc)의 상당한 증가로 인해 성능이 개선되었다. Devices treated with DPE additives showed a similar trend, improving performance due to a significant increase in the fill factor (FF) and short circuit current (J sc ), despite a slight drop in circuit voltage (Voc).

결과적으로 비 할로겐화 DPE 첨가제로 처리한 장치로 VOC 0.90 V, Jsc 11.2 mA cm-2, FF 69.6 %의 최고 PCE 6.56 %를 달성할 수 있었다.As a result, a device treated with a non-halogenated DPE additive could achieve a maximum PCE of 6.56% with VOC 0.90 V, Jsc 11.2 mA cm -2 , FF 69.6%.

이러한 결과는 roll-to-roll 호환 방식인 DPE와 관련된 방법이 대면적 태양 광 모듈의 제조로 이상적으로 변환될 수 있음을 시사한다. These results suggest that the method associated with DPE, a roll-to-roll compatible approach, could ideally be converted to the manufacture of large-area solar modules.

SVA 처리 및 DPE 첨가제 도입 후의 Jsc 개선 이유를 알아보기 위해 외부 양자 효율 (EQE)을 측정했다. 도 2b에서 볼 수 있듯이, 다양한 조건에서 처리된 모든 장치는 350nm에서 700nm까지의 파장 범위에서 광범위한 광 전류 응답을 나타낸다. 그러나, as-cast 필름에 비해, SVA와 DPE- 첨가 필름 모두 더 긴 파장 영역에서보다 향상된 EQE 강도를 보였다. 주조, SVA 및 DPE 첨가 필름의 최대 EQE 피크는 각각 53 %, 68 % 및 61 %로 결정되었다.External quantum efficiency (EQE) was measured to determine the reason for Jsc improvement after SVA treatment and introduction of DPE additives. As can be seen in FIG. 2B, all devices treated under various conditions exhibit a wide range of photocurrent response in the wavelength range from 350 nm to 700 nm. However, compared to as-cast films, both SVA and DPE-added films showed improved EQE intensity than in the longer wavelength range. The maximum EQE peaks of the cast, SVA and DPE added films were determined to be 53%, 68% and 61%, respectively.

따라서, 5 % 오차 내에서 EQE 스펙트럼으로부터의 집적 된 전류 밀도와 일치하는 향상된 Jsc 값은 입사광을 광전류로 효율적으로 변환한 결과 일 수 있다. Thus, an improved Jsc value consistent with the integrated current density from the EQE spectrum within 5% error may be the result of the efficient conversion of incident light into photocurrent.

도 2c는 박막의 자외선 - 가시 광선 (UV-vis) 흡수 스펙트럼을 보여준다. 현저하게, 상이한 처리 조건 하에서 제조 된 필름은 EQE 스펙트럼과 유사한 흡수 스펙트럼 경향을 나타냈다. 그러나, UV-vis 흡수 스펙트럼으로부터 SVA 및 DPE- 첨가 필름에 대한 어깨 피크 (약 615 nm)의 외관을 보다 명확하게 관찰할 수 있었다. 결과적으로, 우리는 SVA와 DPE- 첨가 필름에 대한 도너 페이즈(donor phase)의 집중적인 분자간 상호 작용을 제안할 수 있다. 또한, 광학 특성의 이러한 변화는 사진 이미지 (도 2c의 삽화)에서 드러난 바와 같이, 박막의 색상 변화로 쉽게 구별될 수 있다. 이 경우, DPE- 첨가제 도입 필름은 SVA 처리 필름과 거의 동일하고, 캐스트 필름은 상당히 다른 색상을 나타냈다. 혼합 막의 표면 및 벌크 형태는 원자력 현미경 (AFM) 및 투과 전자 현미경(TEM) 측정을 사용하여 조사되었다. 2C shows the UV-vis absorption spectrum of the thin film. Remarkably, films made under different treatment conditions showed similar absorption spectral trends as the EQE spectrum. However, from the UV-vis absorption spectrum the appearance of the shoulder peaks (about 615 nm) for the SVA and DPE-added films could be observed more clearly. As a result, we can suggest intensive intermolecular interactions of the donor phase for SVA and DPE-added films. In addition, this change in optical properties can be easily distinguished by the color change of the thin film, as revealed in the photographic image (illustration of FIG. 2C). In this case, the DPE-additive introduction film was almost identical to the SVA treated film, and the cast film showed a considerably different color. The surface and bulk morphology of the mixed membranes were investigated using atomic force microscopy (AFM) and transmission electron microscopy (TEM) measurements.

도 3a에 도시 된 바와 같이, SVA 및 DPE- 첨가 필름은 0.26nm의 RMS 값을 갖는 주조 된 필름과 대조적으로, 0.74 nm 및 0.77 nm의 증가 된 제곱 평균 제곱근 (RMS) 거칠기를 갖는 조대한 도메인을 나타냈다. 또한, TEM 이미지로부터, SVA- 처리 된 필름 및 DPE- 첨가 필름 모두는 캐스트 필름과 비교하여 큰 도메인을 갖는 상분리가 적절하게 분리되어 있음을 알 수 있다. 잘 알려진 바와 같이, 상대적으로 낮은 결정 입계를 포함하는 큰 도메인의 진화는 감소된 전하 캐리어-재조합 센터로 인해 높은 엑시톤 해리 및 우수한 전하 수송을 용이하게 한다. 따라서, 개선된 Jsc 및 FF가 두 필름에 제공될 수 있다. 두 가지 블렌드 필름의 이러한 유사한 형태 학적 특성은 DPE의 도입과 관련된 roll-to-roll 호환 접근법이 반드시 시간 소모적인 SVA 처리에 필적하는 형태 학적 발달을 제공함을 나타낸다. SVA 및 DPE 첨가제 조건에서의 Jsc 및 FF의 개선은 공간-충전 제한 전류 (SCLC) 모델 (도 4)에 의해 뒷받침되었다. SVA 및 DPE- 첨가 필름의 경우, 캐스팅 된 필름보다 전류 밀도-전압 곡선에서보다 향상된 전하 캐리어 이동도가 계산되었다. 두 필름의 더 높은 정공 및 전자 이동도 (μh 및 μe)는 향상된 Jsc와 잘 일치한다. 또한, SVA 및 DPE 첨가 필름 모두에서보다 균형 잡힌 전자 및 정공 이동도를 얻을 수 있다. 예를 들어, SVA 및 DPE 첨가 필름의 전자 및 정공 이동도 비 (μe / μh)는 캐스트 필름 (5.75)의 2.41 및 3.76으로 각각 감소되었다. 전자와 정공 사이의 더 좋은 전하 균형은 ca의 높은 FF 값(70 %)의 분명한 증거이다.As shown in FIG. 3A, SVA and DPE-added films have coarse domains with increased root mean square (RMS) roughness of 0.74 nm and 0.77 nm, in contrast to the cast film having an RMS value of 0.26 nm. Indicated. In addition, from the TEM image, it can be seen that both the SVA-treated film and the DPE-added film are properly separated in phase separation having a large domain compared to the cast film. As is well known, the evolution of large domains with relatively low grain boundaries facilitates high exciton dissociation and good charge transport due to reduced charge carrier-recombination centers. Thus, improved J sc and FF can be provided for both films. These similar morphological properties of the two blend films indicate that the roll-to-roll compatible approach associated with the introduction of DPE necessarily provides a morphological development comparable to time-consuming SVA treatment. Improvements in J sc and FF in SVA and DPE additive conditions were supported by the space-charge limiting current (SCLC) model (FIG. 4). For SVA and DPE-added films, improved charge carrier mobility was calculated over the cast film than in the current density-voltage curve. The higher hole and electron mobility (μh and μe) of both films is in good agreement with the improved J sc . In addition, more balanced electron and hole mobility can be obtained with both SVA and DPE added films. For example, the electron and hole mobility ratios (μe / μh) of SVA and DPE added films were reduced to 2.41 and 3.76 of cast film (5.75), respectively. A better charge balance between electrons and holes is clear evidence of the high FF value of ca (70%).

따라서, SVA 및 DPE 첨가제 조건에서의 Jsc 및 FF의 향상은 AFM 및 TEM 이미지에 의해 확인된 연속 퍼콜 레이션 경로의 형성과 함께 개선되고 균형잡힌 전하 캐리어 수송에 의해 설명될 수 있다. 전하 캐리어 재조합 거동은 입사광 강도의 함수로서 Voc를 측정함으로써 설명되었다(도 3). 모든 필름은 광 강도에 강한 Voc 의존성을 나타내어 비 - 발아 재조합 과정의 존재를 나타낸다.Thus, the improvement of J sc and FF in SVA and DPE additive conditions can be explained by improved and balanced charge carrier transport with the formation of continuous percolation pathways identified by AFM and TEM images. Charge carrier recombination behavior has been explained by measuring Voc as a function of incident light intensity (FIG. 3). All films exhibit strong Voc dependence on light intensity, indicating the presence of non-germination recombination processes.

그러나, 특히 주조 된 필름은 낮은 광도 (10 mW/cm2 이하)에서 다른 두 필름에 비해 큰 경사 값을 나타냈다.However, the cast film, in particular, exhibited greater tilt values compared to the other two films at low luminosity (10 mW / cm 2 or less).

따라서, SVA와 DPE- 첨가 필름은 as-cast 필름에 비해 상대적으로 감소된 트랩 - 보조 재결합 손실을 갖는다고 결론을 내렸다.Thus, it was concluded that SVA and DPE-added films had a relatively reduced trap-assisted recombination loss compared to as-cast films.

슬롯 다이 인쇄된 필름의 분자 배향을 더 조사하기 위해, 원시 필름 및 혼합 필름에 대한 그레이징 입사 광각 X 선 산란(GIWAXS) 측정을 수행했다.To further investigate the molecular orientation of the slot die printed film, grazing incidence wide-angle X-ray scattering (GIWAXS) measurements were performed on the raw and mixed films.

BTR은 높은 결정성에 의하여 π-π 스태킹 (π-π 스태킹과 함께 평면 외 방향으로 3차까지 최대 층 반사 (h00) 반사를 갖는 명확한 엣지 - 온 방향을 제시 함 010) 피크를 갖는다. The BTR has a π-π stacking due to its high crystallinity (presenting a clear edge-on direction with maximum layer reflection (h00) reflection up to third order in the out-of-plane direction with π-π stacking).

대조적으로, 깔끔한 PC71BM의 필름은 등방성 및 무질서한 구조를 나타내는 링 모양의 패턴을 나타냈다. 함께 혼합된 후에, as-cast 필름의 질감은 도 5a에서 보여지는 것처럼 두 개의 깔끔한 필름의 혼합물과 비슷하게 되었다.In contrast, the neat PC71BM film showed a ring-shaped pattern showing isotropic and disordered structures. After mixing together, the texture of the as-cast film became similar to the mixture of the two neat films as shown in FIG. 5A.

바꾸어 말하면, as-cast 필름은 배치의 변화가 거의 없이 edge-on 오리엔테이션을 유지했다. 그러나, SVA 처리 후 면외 방향에서 q = 1.68 Å-1에서 눈에 띄는 π-π 스태킹 (010) 피크가 추가로 관찰되었으며, 이는 정면 방향의 발생을 암시한다.In other words, the as-cast film retained edge-on orientation with little change in placement. However, further noticeable π-π stacking (010) peaks were observed at q = 1.68 Hz-1 in the out-plane direction after SVA treatment, suggesting the occurrence of the frontal direction.

결과적으로, SVA 필름은 에지 온 및 페이스 온 방향 모두를 달성할 수 있어 효과적인 3차원 (3D) 전하 수송을 가능하게 한다. 유사하게, DPE- 첨가 필름은 또한 면외 방향에서 π-π 스태킹 (010) 피크를 나타내었다.As a result, the SVA film can achieve both edge on and face on directions to enable effective three dimensional (3D) charge transport. Similarly, the DPE-added films also exhibited π-π stacking (010) peaks in the out-of-plane direction.

따라서, 이러한 결과로부터, 할로겐이 없는 DPE 첨가제의 도입은 유익한 공존하는 배향뿐만 아니라 최적의 형태학의 형성을 유도하는 것으로 밝혀졌다.Thus, from these results, the introduction of halogen-free DPE additives has been found to lead to the formation of optimal morphology as well as beneficial coexisting orientations.

도 5b는 GIWAXS 이미지의 평면 외 라인 컷 프로파일을 보여준다. 여기서, 모든 라인 컷 프로파일은 q = 1.35Å-1에 위치하는 PC71BM 피크 강도에 기초하여 표준화되었다. 따라서, SVA 및 DPE- 첨가 필름의 경우, UV-가시광 흡수 스펙트럼과 잘 일치하는 증가 된 강도를 갖는 훨씬 더 예리한 공여체 피크를 관찰하였다. 5B shows the out-of-plane line cut profile of the GIWAXS image. Here, all line cut profiles were normalized based on PC71BM peak intensity located at q = 1.35 dB −1 . Thus, for SVA and DPE-added films, we observed much sharper donor peaks with increased intensity, which is in good agreement with the UV-visible absorption spectrum.

각 조건에 대한 이러한 (100) 피크 강도는 도 5c에서와 같이 Jsc 및 FF와 우수한 상관 관계를 갖는다. 또한, SVA 및 DPE- 첨가 필름 모두 주조된 필름 (19.0

Figure pat00002
)에 비해 17.9Å의 라멜라 (100) 거리가 더 감소됨을 나타내었다.This (100) peak intensity for each condition has a good correlation with J sc and FF as in FIG. 5C. In addition, both SVA and DPE-added films were cast (19.0
Figure pat00002
), The lamellae 100 distance of 17.9 mm 3 was further reduced.

따라서, SVA 및 DPE 첨가제 도입 접근법은 결정성이 강화된 보다 얇은 적층 된 라멜라 구조를 생산했다.Thus, the SVA and DPE additive introduction approach produced thinner laminated lamellar structures with enhanced crystallinity.

이 연구에서 우리의 목적을 검증하기 위해 roll-to-roll 호환 DPE- 첨가제 방식을 통해 단분자 BTR로 구성된 슬롯 다이 인쇄된 대면적 광전지 모듈을 시연했다. 위에서 설명한 것처럼, DPE- 첨가제 방법은 최적화 된 소규모 단일 셀 장치에서 업 스케일링 제작에 충분하다는 것을 확인했다.In this study, to demonstrate our purpose, we demonstrated a slot die printed large area photovoltaic module consisting of monomolecular BTR using a roll-to-roll compatible DPE-additive method. As described above, the DPE-additive method was found to be sufficient for upscaling fabrication in optimized small single-cell devices.

여기서, 각 2.5cm2 면적을 갖는 4개의 직렬 연결 스트라이프로 구성된 광전지 모듈을 사용하여 10 cm2의 총 활성 면적을 제공하였다.Here, by using a photovoltaic module consisting of four series-connected with each stripe area 2.5cm 2 it provided the total active area of 10 cm 2.

도 6은 최고 성능의 인쇄 태양광 모듈과 사진 이미지의 전류 밀도-전압 곡선을 보여준다. 이 구성에 기초하여 우리는 4.83 %의 최대 PCE (3.76V의 Voc, 1.84mA cm-2의 Jsc 및 66.0 %의 FF) 및 4.40 %의 평균 PCE를 얻을 수 있었다. 또한, 할로겐 프리 솔벤트 및 첨가제 시스템을 사용하여 보다 바람직한 가공 조건을 제시했다.6 shows the current density-voltage curves of the highest performing printed solar modules and photographic images. Based on this configuration, we were able to obtain a maximum PCE of 4.83% (Voc of 3.76 V, J sc of 1.84 mA cm -2 and FF of 66.0%) and an average PCE of 4.40%. In addition, more preferred processing conditions have been suggested using halogen free solvents and additive systems.

요약하면, 할로겐이 없는 단분자 태양 전지는 확장 가능한 슬롯 다이 코팅 방법을 사용하여 성공적으로 제조되었다. BTR : PC71BM 활성 레이어 기반의 OSC는 SVA 처리로 7.46 %의 PCE를 달성했다. 또한, 할로겐을 함유하지 않은 DPE 분자를 첨가제로 도입하여 대면적 광전지 모듈에 추가로 적용할 계획이다.In summary, halogen-free monomolecular solar cells have been successfully manufactured using the scalable slot die coating method. BTR: OS71 based on PC71BM active layer achieved 7.46% PCE with SVA treatment. In addition, halogen-free DPE molecules will be introduced as additives for further application in large area photovoltaic modules.

작은 활성 영역 장치의 광전지 결과는 DPE 첨가물 접근법이 단분자 태양 전지의 업 스케일링에 효과적으로 사용될 수 있음을 보여주었다.Photovoltaic results of small active area devices have shown that the DPE additive approach can be effectively used for upscaling single molecule solar cells.

결과적으로, 우리는 4.83%의 PCE를 나타내는 10cm2의 활성 면적을 갖는 단분자 태양 광 모듈을 시연했다.As a result, we demonstrated a monomolecular photovoltaic module with an active area of 10 cm 2 , representing 4.83% PCE.

1. 소규모 태양 전지의 제조1. Manufacturing Small Scale Solar Cells

패턴화된 ITO / 유리 기판을 UV / O3 하에서 15 분 동안 처리하였다. PEDOT : PSS (Clevios P VP Al 4083, Heraeus) 층을 5000rpm으로 40 초간 스핀 코팅한 다음 150 ℃에서 10 분간 열처리하였다. 활성층은 실온에서 주위 조건에서 1 : 1 중량 % (15mg ml-1)의 비율로 BTR : PC71BM의 톨루엔 용액으로부터 슬롯 다이 코팅되었다.The patterned ITO / glass substrates were treated for 15 minutes under UV / O 3 . PEDOT: PSS (Clevios P VP Al 4083, Heraeus) layer was spin-coated at 5000 rpm for 40 seconds and then heat-treated at 150 ° C for 10 minutes. The active layer was slot die coated from a toluene solution of BTR: PC71BM at a ratio of 1: 1 wt% (15 mg ml −1 ) at ambient conditions at room temperature.

이전에 개발된 3D 프린터 기반의 슬롯 다이 코터를 사용하여 코팅 속도 12mm/s에서 메니스 커스와 기판 사이의 간격을 100um로 하여 코팅을 수행했다.The coating was carried out using a previously developed 3D printer-based slot die coater with a spacing of 100 μm between the meniscus and the substrate at a coating speed of 12 mm / s.

또한, 이전의 보고서에 따라 균일하고 무결점인 필름을 생산하기 위해 추가적인 N2 블로워 시스템이 도입되었다. 용매성 증기 어닐링 (SVA) 필름의 경우, THF (1ml) 용액을 30mm 유리 페트리 접시에 넣고 1 분 동안 붙들었다. 그 후, 슬롯 다이 코팅 필름을 페트리 접시의 뚜껑에 부착시킨 다음 25초 동안 두었다. 한편, 첨가제 도입 필름은 DPE (0.5 부피 %) 첨가제 - 함유 용액으로부터 제조하였다.In addition, according to previous reports, additional N 2 blower systems were introduced to produce uniform and flawless films. For solvent vapor annealing (SVA) films, THF (1 ml) solution was placed in a 30 mm glass Petri dish and held for 1 minute. The slot die coated film was then attached to the lid of the Petri dish and left for 25 seconds. Meanwhile, the additive introduction film was made from a DPE (0.5 vol%) additive-containing solution.

이 경우, 추가로 시간 소모적인 건조 또는 어닐링 프로세스가 필수적이지 않다. In this case, further time consuming drying or annealing processes are not necessary.

마지막으로, 10mm2의 활성 영역을 규정하는 10-7torr의 진공 압력 하에서 Ca (20nm) / Al (80nm)의 열 증발에 의해 모든 막을 완성시켰다.Finally, all films were completed by thermal evaporation of Ca (20 nm) / Al (80 nm) under a vacuum pressure of 10 -7 torr, defining an active area of 10 mm 2 .

2. 대면적 모듈의 제조2. Manufacturing of large area modules

본 연구에서는 패터닝된 줄무늬 (폭 13 nm 및 간격 2 nm)로 구성된 대면적 ITO / 유리 기판 (8 x 3.3 cm2)을 사용했다. 모듈 제조의 경우, roll-to-roll 호환 DPE 첨가제 접근 방식만 구현되었다. 모든 층의 코팅은 전술한 방법 (예를 들어, 용액의 제조)에 따라 수행되었다. 모듈의 활성 영역은 ITO 스트라이프와 활성층의 중첩된 영역으로부터 결정되었다. In this study, a large area ITO / glass substrate (8 x 3.3 cm 2 ) consisting of patterned stripes (13 nm wide and 2 nm spacing) was used. For module manufacturing, only a roll-to-roll compatible DPE additive approach was implemented. Coating of all layers was carried out according to the method described above (eg preparation of solution). The active area of the module was determined from the overlapped areas of the ITO stripe and the active layer.

결과적으로, 모듈의 전체 활성 영역은 4 개의 줄무늬 각각의 면적 (2.5 cm2)의 합인 10 cm2로 계산되었다. 특히, 3D 프린터 기반의 슬롯 다이 코터는 활성층의 패터닝에 적합했다. 따라서, 우리는 추가적인 에칭 공정을 사용하지 않았다.As a result, the total active area of the module was calculated to be 10 cm 2 , which is the sum of the areas (2.5 cm 2 ) of each of the four stripes. In particular, slot die coaters based on 3D printers were suitable for patterning active layers. Thus, we did not use an additional etching process.

3. 측정 방법3. How to measure

전류 밀도 - 전압 (J-V) 특성은 100 mW cm-2의 강도에서 AM 1.5G 조명 하에서 Keithley 2400 / Oriel 태양 시뮬레이터 (클래스 AAA)를 사용하여 측정되었다.Current density-voltage (JV) characteristics were measured using a Keithley 2400 / Oriel solar simulator (class AAA) under AM 1.5G illumination at an intensity of 100 mW cm -2 .

이 측정은 SI (International System of Units) (SRC 1000 TC KG5 N, VLSI Standards, Inc)가 인증한 표준 Si 태양 전지로부터 교정되었다. 외부 양자 효율 (EQE) 스펙트럼은 QEX-7 PV Measurements Inc. 스펙트럼 응답 시스템을 사용하여 얻어졌다. 자외선-가시 광선 (UV-vis) 분광법은 Perkin Elmer Lambda 750을 사용하여 수행되었다. 장치의 표면 형태는 태핑 모드에서 투과 전자 현미경 (TEM) (Technai G2 S-Twin 3600 KeV 전자 현미경) 및 원자력 현미경 (AFM) (Nanoscope, Veeco Instruments, Inc)을 사용하여 분석되었다. 홀 및 전자 이동도는 공간 전하 제한 전류 (SCLC) 모델로부터 계산되었다. 이 경우, ITO / PEDOT : PSS / BTR : PC71BM / MoO3 / Ag 및 ITO / ZnO / BTR : PC71BM / Ca / Al의 구조를 갖는 소자로부터 정공 전용 및 전자 전용 다이오드를 각각 제조하였다. This measurement was calibrated from standard Si solar cells certified by the International System of Units (SI) (SRC 1000 TC KG5 N, VLSI Standards, Inc). External quantum efficiency (EQE) spectra are described by QEX-7 PV Measurements Inc. Obtained using a spectral response system. Ultraviolet-vis spectroscopy (UV-vis) spectroscopy was performed using a Perkin Elmer Lambda 750. The surface morphology of the device was analyzed using a transmission electron microscope (TEM) (Technai G2 S-Twin 3600 KeV electron microscope) and an atomic force microscope (AFM) (Nanoscope, Veeco Instruments, Inc) in tapping mode. Hall and electron mobility were calculated from the space charge limiting current (SCLC) model. In this case, holes-only and electron-only diodes were prepared from devices having the structures of ITO / PEDOT: PSS / BTR: PC71BM / MoO3 / Ag and ITO / ZnO / BTR: PC71BM / Ca / Al, respectively.

구멍 및 전자 이동도는 모트 거니의 법칙에 의해 계산되었다. 여기서, ε0은 자유 공간 유전율, εr은 혼합 막의 유전 상수, μ는 홀과 전자 이동도, V는 소자를 가로 지르는 전압 강하, 그리고 εr은 유전체 상수이다. J = (9/8) ε0εrμ (V2 / L3) L은 혼합 필름의 두께이다. 포항 가속기 연구소의 9A U-SAXS 빔라인을 사용하여, 2 차원 입사각 광각 X 선 산란 (2D GIWAXS)을 수행했다.The hole and electron mobility were calculated by Mortegney's law. Where ε0 is the free space dielectric constant, εr is the dielectric constant of the mixed film, μ is the hole and electron mobility, V is the voltage drop across the device, and εr is the dielectric constant. J = (9/8) ε 0 ε r μ (V 2 / L 3 ) L is the thickness of the mixed film. Two-dimensional incident angle wide-angle X-ray scattering (2D GIWAXS) was performed using the 9A U-SAXS beamline of the Pohang Accelerator Laboratory.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments and can be manufactured in various forms, and having ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

Claims (5)

(a) 패턴화된 금속산화물이 형성된 기판을 마련하는 단계;
(b) 상기 패턴화된 금속산화물이 형성된 기판 상에 전도성 고분자 층을 형성하는 단계;
(c) 상기 전도성 고분자 층 상에 단분자를 포함하는 활성층을 형성하는 단계;
(d) 상기 활성층 상에 금속을 형성하여 단분자 유기태양전지를 제조하는 단계; 및
(e) 상기 태양전지를 복수개로 마련하고, 복수개의 태양전지를 직렬 연결하여 단분자 유기태양광 모듈을 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 (c) 단계는, 상기 전도성 고분자 층 상에 비할로겐 용매, 비할로겐 첨가제 및 단분자를 포함하는 용액을 코팅하여, 단분자를 포함하는 활성층을 형성하는,
단분자 유기태양광 모듈의 제조 방법.
(a) preparing a substrate on which the patterned metal oxide is formed;
(b) forming a conductive polymer layer on the patterned metal oxide substrate;
(c) forming an active layer including a single molecule on the conductive polymer layer;
(d) forming a metal on the active layer to manufacture a monomolecular organic solar cell; And
(e) providing a plurality of solar cells, and connecting a plurality of solar cells in series to manufacture a monomolecular organic solar module.
Step (c) is to coat a solution containing a non-halogen solvent, a non-halogen additive and a single molecule on the conductive polymer layer, to form an active layer comprising a single molecule,
Method for producing a monomolecular organic photovoltaic module.
제1항에 있어서,
상기 금속산화물은 ITO를 포함하는 단분자 유기태양광 모듈의 제조 방법.
The method of claim 1,
The metal oxide is a method for producing a monomolecular organic photovoltaic module containing ITO.
제1항에 있어서,
상기 전도성 고분자 층은 PEDOT : PSS를 포함하는 단분자 유기태양광 모듈의 제조 방법.
The method of claim 1,
The conductive polymer layer is a method for producing a monomolecular organic photovoltaic module comprising PEDOT: PSS.
제1항에 있어서,
상기 단분자는 BTR (benzodithiophene terthiophene rhodanine) 및 [6.6] -phenyl-C71-butyric acid methyl ester (PC71BM)을 포함하는 단분자 유기태양광 모듈의 제조 방법.
The method of claim 1,
The single molecule is a method of producing a monomolecular organic photovoltaic module comprising BTR (benzodithiophene terthiophene rhodanine) and [6.6] -phenyl-C71-butyric acid methyl ester (PC71BM).
제1항에 있어서,
상기 비할로겐 첨가제는 디페닐 에테르(DPE)를 포함하는 단분자 유기태양광 모듈의 제조 방법.

The method of claim 1,
The non-halogen additive is a method for producing a monomolecular organic photovoltaic module comprising diphenyl ether (DPE).

KR1020180053417A 2018-05-10 2018-05-10 Smallmolecule organic photovoltaic modules and method for manufacturing the same KR20190129166A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180053417A KR20190129166A (en) 2018-05-10 2018-05-10 Smallmolecule organic photovoltaic modules and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180053417A KR20190129166A (en) 2018-05-10 2018-05-10 Smallmolecule organic photovoltaic modules and method for manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190129166A true KR20190129166A (en) 2019-11-20

Family

ID=68728954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180053417A KR20190129166A (en) 2018-05-10 2018-05-10 Smallmolecule organic photovoltaic modules and method for manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190129166A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112117381A (en) * 2020-10-12 2020-12-22 国家纳米科学中心 Solar cell active layer and preparation method and application thereof
WO2021182711A1 (en) * 2020-03-09 2021-09-16 성균관대학교산학협력단 Transparent flexible thin film and method for manufacturing same
KR20230110745A (en) 2020-11-25 2023-07-25 지올 리미티드 Slow atomic beam generator, physics package, optical lattice clock physics package, atomic clock physics package, atomic interferometer physics package, quantum information processing device physics package and physical package system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021182711A1 (en) * 2020-03-09 2021-09-16 성균관대학교산학협력단 Transparent flexible thin film and method for manufacturing same
CN112117381A (en) * 2020-10-12 2020-12-22 国家纳米科学中心 Solar cell active layer and preparation method and application thereof
KR20230110745A (en) 2020-11-25 2023-07-25 지올 리미티드 Slow atomic beam generator, physics package, optical lattice clock physics package, atomic clock physics package, atomic interferometer physics package, quantum information processing device physics package and physical package system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Brebels et al. High dielectric constant conjugated materials for organic photovoltaics
Zeng et al. Self-assembled monolayer enabling improved buried interfaces in blade-coated perovskite solar cells for high efficiency and stability
Mu et al. High‐efficiency all‐polymer solar cells based on a pair of crystalline low‐bandgap polymers
Chen et al. Perovskite/polymer monolithic hybrid tandem solar cells utilizing a low-temperature, full solution process
Li et al. Air-processed polymer tandem solar cells with power conversion efficiency exceeding 10%
Park et al. Effect of rubidium incorporation on the structural, electrical, and photovoltaic properties of methylammonium lead iodide-based perovskite solar cells
Cojocaru et al. Detailed investigation of evaporated perovskite absorbers with high crystal quality on different substrates
Lin et al. Efficient fullerene-free organic solar cells based on fused-ring oligomer molecules
JP5949335B2 (en) Tandem type photoelectric conversion element and solar cell using the same
KR101144034B1 (en) Method for manufacturing organic thin film solar cell using ion beam treatment and organic thin film solar cell manufactured by the same
Li et al. Covalently connecting crystal grains with polyvinylammonium carbochain backbone to suppress grain boundaries for long-term stable perovskite solar cells
KR20190129166A (en) Smallmolecule organic photovoltaic modules and method for manufacturing the same
Im et al. Improved stability of interfacial energy-level alignment in inverted planar perovskite solar cells
Kim et al. Control of Charge Dynamics via Use of Nonionic Phosphonate Chains and Their Effectiveness for Inverted Structure Solar Cells
Kim et al. A Versatile Self‐Organization Printing Method for Simplified Tandem Organic Photovoltaics
US10770659B2 (en) Composition for hole trapping layer of organic photoelectric conversion element
Rahman et al. ITO-free low-cost organic solar cells with highly conductive poly (3, 4 ethylenedioxythiophene): p-toluene sulfonate anodes
Seo et al. Enhanced electrical properties of PEDOT: PSS films using solvent treatment and its application to ITO-free organic light-emitting diodes
US20230080881A1 (en) Optoelectronic devices and methods of making the same
Sakthivel et al. Carbazole linked phenylquinoline-based fullerene derivatives as acceptors for bulk heterojunction polymer solar cells: effect of interfacial contacts on device performance
Ali et al. A Simple Cu (II) Polyelectrolyte as a Method to Increase the Work Function of Electrodes and Form Effective p‐Type Contacts in Perovskite Solar Cells
Li et al. High‐Performance Green Solvent Processed Ternary Blended All‐Polymer Solar Cells Enabled by Complementary Absorption and Improved Morphology
Liu et al. Chlorobenzene-mediated control of crystallization in perovskite films for high-performance solar cells
Pan et al. Side‐Chain Functionalized Polymer Hole‐Transporting Materials with Defect Passivation Effect for Highly Efficient Inverted Quasi‐2D Perovskite Solar Cells
Zhang et al. Polymer‐Entangled Spontaneous Pseudo‐Planar Heterojunction for Constructing Efficient Flexible Organic Solar Cells

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application