Development of inverted organic solar cell system through preparation of ZnO prepared by low temperature-wet process

저온 습식 공정에서의 ZnO합성을 통한 역 구조 유기태양전지 시스템 개발

본 연구에서는 ripple 구조의 ZnO 박막을 역 구조 태양전지 내에서의 전자 수집층 으로 사용하였으며, $P3HT/IC_{60}BA$와 PEDOT을 각각 active layer와 정공 수집층 으로 사용하였다. zinc acetate의 농도 조절을 통해 다양한 두께와 roughness를 갖는 ripple 구조의 ZnO를 합성할 수 있었으며, hot plate위에서의 온도 조절을 통해 저온에서의 ZnO ripple를 합성할 수 있었다. 다른 농도를 사용해 합성한 ZnO ripple들 보다 0.6M의 zinc acetate를 사용하였을 때 가장 높은 power conversion efficiency (PCE) 와 external quantum efficiency (EQE)를 보여주었다. AFM과 SEM 분석을 통해 0.6M의 zinc acetate조건에서는 표면적이 가장 넓으면서도 다른 농도를 사용 하였을 때에 비해 상대적으로 ripple의 깊이가 더 깊은 표면을 갖는 ZnO가 생성됨을 알 수 있었다. 이는 상대적으로 넓은 surface area를 갖는 ZnO ripple과 active layer 계면사이에서 보다 용이한 charge transfer가 이루어 질수 있기 때문이다.