Enhanced Efficiency of Polymer Solar Cells and Polymer Light-Emitting Diodes by using a Cathode Interfacial Materials

Abstract

고분자 태양전지(Polymer solar cells)와 발광소자(Polymer light-emitting diodes)와 같은 유기 광전 소자는 가볍고, 용액공정으로 값 싸고 쉽게 대면적화가 가능하여 차세대 에너지원으로 주목을 받고 있다. 소자 내 전자 수송 능력, 전자 주입능력은 소자의 성능에 영향을 미치는 중요한 요소이며, 이 요소들은 고분자 태양전지에서는 광활성층과 전극 사이에서, 발광소자에서는 발광층과 전극 사이에서의 층간 성질에 따라 크게 달라진다. 층간 성질을 조절하기 위한 방법으로는 층간 물질, 특히 자기조립 단분자막 (self-assembled monolayer (SAM))과 완충층 (buffer layer)이 많이 사용되고 있다. 소자 내에 이와 같은 층간 물질을 적용하였을 때, 영구 쌍극자에 의해 금속의 일함수를 조절하고, 접촉 저항을 줄여 효율을 향상시킨다. 본 연구 에서는 완충층으로 극성을 가진 poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS-Na) 를 사용하여 고분자 태양전지와 발광소자를 제작하였고, 광전기적 특성과 소자의 계면 특성을 연구하였다.