유기태양전지에서 후열처리의 함수에 따른 전기적 파라미터들의 추출 = Extraction of Electrical Parameters as functions of Post-annealing in Organic Solar Cells

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this research, we studied the effects of post-annealing treatment on a poly(3-hexylthiophene)(P3HT, donor):[6,6]-phenyl C61butyric acid methyl ester (PCBM, acceptor) blend film as an active layer in an organic photovoltaic (OPV) cell. From the XRD measurements among the thin films post-annealed at various temperatures, the P3HT:PCBM active layer post-annealed at various temperatures, compared with any other thermal treatment, showed improved P3HT crystallization and redistribution of PCBM clusters at the P3HT:PCBM interface. Also, the film post-annealed at 150˚C had a carrier mobility of 4.5 ×10⁴㎠/V.S,which was increased by about 10 times compared to that of the film without post-annealing (5.0 × 10³㎠/V.S). The improved efficiency in the OPV after post-annealing treatment at 150˚C can be explained by the improved electrical conductivity and crystallinity increasement and by the efficient separation or collection of the photogenerated excitons at the donor-acceptor interface caused by the improved P3HT crystallization.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 유기태양전지에서 광활성 층으로 쓰이는poly(3-hexylthiophene)(P3HT, donor):[6,6]-phenyl C61 butyric acid methyl ester(PCBM, acceptor)가 혼합된 박막에서 후열처리의효과에 관한 연구를 하였다. 다양한 온도에서 열처리 된 박막들 가운데,열처리 하지 않은 박막과 비교해 150 ˚C에서 후열처리 된 박막은XRD 분석으로부터 P3HT:PCBM에서 PCBM 클러스터의 재분포와 P3HT 결정화가 향상된 결과를 보였다. 또한, 150 ˚C에서 후열처리 된박막은 열처리 전 박막의 전하 이동도인 5.0 × 10³㎠/V.S와 비교해 4.5 ×10⁴㎠/V.S로 약 10배 증가한결과를 보였다. 150 ˚C에서 후열처리 후 유기태양전지에서 향상된효율은 P3HT 결정에 의한 donor-acceptor 계면에서 광여기된 엑시톤들의효율적인 분리 또는 수집과 결정성 증가에 의한 전기 전도성의 향상에의해 설명되어질 수 있다.

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