• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.144.1-144.1
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• 2016

We fabricate organic single crystal nanowire heterojunction p-n diode poly(3-hexylthiophene)(P3HT) and from Phenyl-C61-butyric acid methyl ester(PCBM) using by liquid-bridge mediated nanotransfer molding(LB-nTM) method. LB-nTM has been reported an one step direct printing method for making well-aligned nanowire arrays. Moreover, multi-patterning nanostructures can be fabricated with the consecutive printing process. As a result, it is possible to make simple and basic concept of heterojunction devices such as lateral organic p-n nanojunction diode. P3HT/PCBM nanowires heterojunction diode has rectifying behavior with on/off ratios of ~20.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.398-401
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• 2008

Inkjet printing is commonly used in the controlled deposition of solutions of functional materials in specific locations on a substrate, and it can provide easy and fast deposition of polymer films over a large area. which could become a way to manufacturer low cost solar cells. In the present study, inkjet printing technology is adopted to deposit functional layers of PEDOT/PSS solutions and P3HT/PCBM blends for organic solar cell. The results show that merging of separately deposited ink droplets into a continuous, pinhole-free organic thin film could be achieved by a balance between ink property and substrate treatment. As a result, a power conversion efficiency of 2.0% has been accomplished a solar cells applying inkjet technology.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.678-678
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• 2013

은 나노선은 투명 금속전극으로 저온 공정이 가능하고, 플랙서블 기판에 사용 가능하여 다양한 분야의 응용 소재 연구가 진행 중에 있다. 본 연구에서는 전면 전극으로 은 나노선을 스프레이 코팅하고, 알루미늄 도핑된 산화아연(AZO)을 sputter로 증착하였다. 광 경로를 길게 하기 위해 AZO 기판을 수열합성법을 통해 산화아연 나노선을 성장하였다. 은 나노선 전극 기판과 산화아연 나노선이 성장된 기판의 광 투과도를 분석하기 위해 UV-visible을 이용하였으며, FE-SEM, AFM을 이용하여 각 기판의 형상을 분석하였다. 은 나노선은 500 nm 파장영역에서 투과도 86.93%, 면저항 16 ${\Omega}/{\square}$보였다. ITO 기판보다 400~600 nm 영역에서 헤이즈가 증가되는 것을 확인 할 수 있었다. 산화아연 나노선이 성장된 기판을 이용하여 P3HT:PCBM 블랜딩된 유기 태양전지를 제작하여 전기적 특성 및 효율을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.99-99
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• 2009

차세대 대체에너지로서 유기태양전지는 저비용, flexible한 장점이 있다. 그러나 에너지 효율이 상대적으로 낮아 고효율 유기태양전지 개발이 필요하다. 이 문제를 개선하기위해 본 실험에서는 전기화학적인 방법으로 ZnO 나노구조체 (nanowire, film)를 ITO위에 전착하였다. ZnO 나노구조체는 Poly(3-hexylthiophene)(P3HT):[6,6]-Phnyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM)에서 엑시톤된 전자와 홀의 charge collector와 electron path way로서 사용되었다. 유/무기 하이브리드 태양전지의 구조는 Ag/P3HT:PCBM/(A)/ITO로 사용하였으며 (A)는 (1) ZnO nanowire/ZnO film (2)ZnO nanowire (3)ZnO film으로, 각각의 효율을 측정하였다. 생성된 ZnO 나노구조를 FE-SEM, XRD, TEM, UV/vis로 분석하였고 AM1.5G SUN을 기준으로 하여 Solar simulator로 효율을 측정하였다. 측정결과 Jsc값의 증가를 효율이 향상됨을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.387-387
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• 2011

ITO (Indium-Tin Oxide)는 전기전도도, 가시광선투과도가 높으며, 패터닝하기 쉬운 장점을 가지나 Indium의 자원 고갈에 의한 재료비 상승의 문제점을 가지고 있어, 이를 대체하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 ITO 대신 AZO (ZnO:Al)를 기판온도에 따라 마그네트론 DC 스퍼터를 이용하여 소다라임 글래스에 증착하여 투명전극의 전기, 광학적 특성을 분석하였다. 조건에 따라 증착된 AZO 투명전극위에 유기 태양전지 흡수층으로 Poly (3-hexylthiophene) (P3HT)와 (phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM)를 사용하였으며, Glass/AZO/P3HT:PCBM/PEDOT:PSS/Ag의 구조를 갖는 Inverted 유기 태양전지를 제작하여 ITO 투명전극에 제작된 유기태양전지와의 특성을 비교, 분석 하였다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 2009.10a
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• pp.1571-1572
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• 2009

Polymer solar cells were fabricated with gravure printing process and the effect of thermal annealing of gravure printed organic layer was investigated. The layer structure of polymer solar cells is glass / ITO / hole transfer layer / active layer / Al structure was fabricated. For the active layer, 1:1 ratio of poly-3-hexylthiophene (P3HT) and [6,6]-phenyl C61-butyric acid methyl ester (PCBM) mixture was applied. The P3HT/PCBM blend was gravure printed onto the substrates. The effect of thermal annealing was investigated by changing annealing time and the number of printing. Maximum 3.6% of power conversion efficiency was achieved with gravure printing of organic layer and thermal annealing in this work.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2008.08a
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• pp.73-73
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• 2008

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.113.1-113.1
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• 2011

PEMS (printed electro-mechanical system) is fabricated by means of various printing technologies. Passive and active compo-nents in 2D or 3D such as conducting lines, resistors, capacitors, inductors and TFT(Thin Film Transistor), which are printed withfunctional materials, can be classified in this category. And the issue of PEMS is applied to a R2R process in the manu-facturing process. In many electro-devices, the vacuum process is used as the manufacturing process. However, the vacuum process has a problem, it is difficult to apply to a continuous process such as a R2R(roll to roll) printing process. In this paper, we propose an ESD (electro static deposition) printing process has been used to apply an organic solar cell of thin film forming. ESD is a method of liquid atomization by electrical forces, an electrostatic atomizer sprays micro-drops from the solution injected into the capillary with electrostatic force generated by electric potential of about several tens kV. ESD method is usable in the thin film coating process of organic materials and continuous process as a R2R manufacturing process. Therefore, we experiment the thin films forming of PEDOT:PSS layer and active layer which consist of the P3HT:PCBM. The organic solar cell based on a P3HT/PCBM active layer and a PEDOT:PSS electron blocking layer prepared from ESD method shows solar-to-electrical conversion efficiency of 1.42% at AM 1.5G 1sun light illumination, while 1.86% efficiency is observed when the ESD deposition of P3HT/PCBM is performed on a spin-coated PEDOT:PSS layer.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.316-316
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• 2010

Thin films spin-coated from solvent solutions are characterized by solution parameters and spin-coating process. In this study, performance characteristics of polymer solar cells were investigated with changing solution parameters such as solvent and additives. The phase-separation between polymer and fullerene is needed to make the percolation pathway for better transportation of hole and electron in polymer solar cells. For this reason, cooperative effects of solvent mixtures adding additives with distinct solubility have been studied recently. In this study, chlorobezene, 1, 2-dichlorbenzene, and chloroform were used as solvent. 1, 8-diiodoctaned and 1, 8-octanedithiol were used as additives and were added into poly(3-hexylthiophene-2, 5-diyl)/[6, 6]-phenyl C61 butyric acid methyl ester (P3HT/PCBM) blends. Pre-patterned ITO glass was cleaned using ultrasonication in mixed solvent with ethyl alcohol, isopropyl alcohol and acetone. PEDOT:PSS was spin-coated on to the ITO substrate at 3000rpm and was baked at $120^{\circ}C$ for 10min on the hotplate. The prepared solution was spin-coated at 1000rpm and the spin-coated thin film was dried in the Petri dishes. Al electrode was deposited on the thin film by thermal evaporation. The devices were annealed at $120^{\circ}C$ for 30min. By adding 2.5 volume percent of additives into the chlorobenzene from that bulk heterojunction films consisting of P3HT/PCBM, the power efficiency (AM 1.5G conditions) was increased from 2.16% to 2.69% and 3.12% respectively. We have investigated the effect of additives in P3HT/PCBM blends and the film characteristics and the film characteristics including J-V characteristics, absorption, photoluminescence, X-ray diffraction, and atomic force microscopy to mainly depict the morphology control by doping additives.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.453-453
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• 2013

유기 태양전지는 저비용으로 제작이 가능하고 제작이 용이한 장점을 가지고 있으므로 많은 그룹에서 관심을 가지고 있다. 정공 수송층으로 사용되는 PEDOT:PSS는 많이 사용되지만 강한 산성 특성 때문에 ITO 전극에 식각이 되므로 문제가 있다. 그러므로 산화물 반도체 $WO_3$, $MoO_3$, 그리고 $V_2O_3$ 등이 태양전지에 많이 만들어지고 있다. 특히 copper oxide는 높은 광흡수율을 가지고 있으므로 태양전지에 사용하는 데 많은 기대되는 물질이다. Copper oxide 박막은 열증착 법, 스프레이 필로시스, 전기화학 증착, 화학증착법, 그리고 솔-젤법 등 다양한 증착 방법이 있다. 넓은 면적의 소자를 제작할 경우 솔-젤 방법은 기존의 증착법에 비해 낮은 비용으로 제작, 높은 성장율, 그리고 높은 기계적 탄력성의 장점이 있다. 솔-젤법으로 만든 copper oxide는 P3HT의 HOMO (high occupied molecular orbital)와 비슷한 위치에 접하고 있으므로 정공수송층으로 적합하다. 본 연구에서 제작된 태양전지의 구조는 ITO/P3HT:PCBM/CuxO로 구성되어 있다. ITO가 $10{\Omega}$/sq의비저항을 가지고 있었고 UV 처리를 하였다. 그 위에 P3HT:PCBM (1:0.8 weight)를 스핀 코팅하였다. 마지막으로 0.1 M $Cu_xO$용액은 Cu (II) acetate monohydrate를 소스로 2-methoxyethanol ($C_3H_8O_2$)의 용제와 안정제로 monoethanolamine ($C_2H_7NO$)을 섞어서 만들었다. 그리고 P3HT:PCBM 위에 스핀 코팅하였고 열증착 방법으로 전극인 Ag 을 증착하여 최종 소자를 만들었다. Cu(II) acetate의 소스로 제작된 박막의 투과율 측정을 통해 에너지 밴드갭을 구할 수 있었다. Copper oxide 박막은 다결정구조 이므로 다중 밴드갭으로 구성되어지는 것을 알 수 있었다. 최종적으로 만들어진 소자를 열처리를 통해 소자 특성을 조사했더니 250도에서 가장 좋은 결과를 얻을 수 있었다.