다. ‘도너’는 태양빛을 받아 전자를 만들어 보내고, ‘억셉터’는 도너에서 전자를
받아 분리되며 전류가 생산된다.
∘ 특히 도너-억셉터 사이의 경계면에서 전류로 전환 가능한 전자와 정
공 쌍으로 이루어진 엑시톤(exciton)*을 안정적으로 발생시키기 위한
연구와 박막 형태를 최적화하기 위한 첨가제 도입 등 추가 처리 공법
을 도입하는 연구 등이 활발히 진행되고 있다.
* 엑시톤: 여기된 상태에서 전자와 정공이 쌍을 이루어 속박된 상태를 이루는 것
을 의미한다. 유기태양전지의 경우, 엑시톤인 전자와 정공이 분리되며 전극으로
흘러 전류가 생성된다.
∘ 하지만 이러한 방법들은 대부분 소면적 유기태양전지에 적용된 것으
로, 대면적 유기태양전지 제작을 위한 인쇄 공정에 동일하게 적용했
을 때 큰 효과를 발휘하지 못하거나, 열·빛·공기에 노출된 외부환
경에 영향을 받아 효과를 지속하지 못하는 한계가 있다.
□ 지스트 신소재공학부 김동유 교수 연구팀은 대면적 유기태양전지 제작
및 준비과정에서 대기 시간 동안 발생하는 도너-억셉터 물질의 과한
응집을 억제하고 최적의 활성층 박막을 얻기 위해 소량의 물을 이용한
처리 공법을 개발했다.
∘ 연구팀이 개발한 0-20마이크로리터(μL, 1백만분의 1리터)의 물을 이
용한 수처리 공법은 이중층으로 형성된 물이 유기용매 내 섞이지 않
은 작은 물방울(droplet) 상태로 침투하며, 물방울 주변에 작은 소용돌
이를 유발해 유기용매 내 도너와 억셉터의 응집을 억제해주는 역할을
한다.
∘ 수처리 공법은 독성 유기용매 기반의 첨가제를 사용하지 않기 때문에
대면적 유기태양전지의 효율 및 안정성 향상을 위한 친환경 처리 기
술이다.
□ 연구팀은 대면적 유기태양전지 및 모듈을 제작하기 위해서 슬롯 다이
프린팅* 방법을 사용하였으며, 이를 통해 소면적 유기태양전지(0.1 cm2)