• 제목/요약/키워드: PCBM

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용액기반의 스프레이 공정을 적용한 유기태양전지 기술

  • 강용진;정성훈;유대성;김도근;김종국;김수형;강재욱
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.371-371
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    • 2011
  • 태양전지에 대한 관심과 수요가 증가함에 따라 태양전지의 대면적화 및 저가 생산을 위한 유기태양전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 유기태양전지의 대면적화는 현재의 태양전지 시장을 대체하기 위한 중요한 요소 중 하나이다. 기존의 유기태양전지는 주로 스핀코팅법에 의해 제작 되었으나 대면적화 및 유연성 박막 제조 시 공정상 어려움이 있기 때문에 스핀코팅을 대체할 새로운 제조 방법이 개발되고 있다. 그 중, 스프레이 공법을 적용한 유기태양전지 제조방법이 각광을 받고 있으며, 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 유기태양전지 제작을 위하여 금속 전극을 제외한 전 공정 (N형 ZnO 층 -P3HT:PCBM 광흡수층-P형 PEDOT:PSS층)을 용액기반의 스프레이 코팅 공정을 적용하여 제작하였다. 스프레이 공정을 통해 코팅한 ZnO, 광활성 및 PEDOT:PSS 박막의 경우, 각각의 표면거칠기는 스핀코팅에 의해 형성된 박막과 유사한 거칠기 값을 가졌다. 최적의 스프레이 공정을 통하여 ITO/ZnO/P3HT:PCBM/PEDOT:PSS/Ag의 구조를 가지는 invert형 유기태양전지를 제작한 결과, AM 1.5G의 광원조건에서 2.95 %의 광변환 효율을 얻을 수 있었다. 이는 기존의 스핀코팅법으로 제작된 소자와 거의 비슷한 성능으로써 저가형□대면적 유기태양전지의 제작 가능성을 보여준 결과이다.

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스핀 코팅법으로 제작된 유기태양전지의 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Organic Sollar Cell)

  • 하재영;류성원;권오정;조도현;김화민;박승환;이병로;김종재
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.457-458
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    • 2008
  • 본 연구에서는 PCBM([6,6]-Phenyl $C_{61}$ butric acid methyl ester)과 P3HT(Poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl (regiorandom))의 Donor, Acceptor 물질을 이용하여 스핀코팅법을 사용하여 PEDOT가 코팅된 ITO 유리기판에 스핀 코팅법을 사용하여 광활성층을 증착하였다. 이렇게 코팅된 유리기판에 열 증착법 사용하여 Al(cathode층)전극을 증착하여 유기태양전지를 제작하였다. 각각의 층에 대해서 SEM(전자주사현미경)을 이용하여 두께를 측정하였고 UV분광계를 이용하여 투과도를 측정하고 투과도를 이용하여 광학적 밴드갭을 계산하였다. ITO/PEDOT/ACTIVE AREA/Al 구조의 태양전지를 제작하여 광활성층의 두께와 Al의 두께에 따른 효율성을 측정하여 1% 이내의 효율을 보이는 태양전지를 제작하였다. PEDOT는 OLED에서 HTL층으로 사용되며 흘의 이동을 원활하게 해주는 역할을 한다.

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고분자 태양전지의 결정구조와 특성의 상관성 (Correlation Between Crystal Structure and Properties in Polymer Solar Cells)

  • 김정용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권1호
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    • pp.88-93
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    • 2008
  • 지역규칙성 폴리3핵실티오펜과 용해성 플러렌 블렌드로 이루어진 벌크이종접합 고분자 태양전지를 제작하였다. 고분자 블렌드 필름에 대한 열처리 효과가 필름의 결정 구조와 자외선/가시광선 흡수스펙트럼에 주는 영향을 조사하였다. 그 후, 열처리에 의한 필름의 결정구조와 태양전지 효율의 상관관계를 연구하였다. 그 결과, $150^{\circ}C$에서 열처리한 필름이 분자간 상호작용 및 결정성측면에서 최적이었으며, 이 때, 고분자 태양전지의 에너지 전환 효율은 3.2 %이었다.

감광성 염료를 도핑한 고분자 태양 전지 소자 연구 (Photovoltaic Effect of Polymer Solar Cells Doped with Sensitizing Dye)

  • 윤수홍;박재우;허윤호;박병주
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.252-256
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    • 2013
  • We introduced sensitizing dyes into the bulk-heterojunction (BHJ) photovoltaic (PV) layer of polymer solar cells (PSCs). The sensitizing dyes doped were Bis(tetra butyl ammonium) cis-dithio cyanato bis(2,2'-bipyridine-4-carboxylicacid-4'-carboxylate) ruthenium (II) (N719 dye) and the BHJ PV layer used was made of poly (3-hexylthiophene) (P3HT) and phenyl $C_{61}$-butyric acid methyl ester (PCBM). It was found that the N719 dyes increase the photovoltaic performance, i.e., increasing open-circuit voltage and short-circuit current density with improved fill factor. For the P3HT:PCBM PV cells doped with the N719 dyes (0.24 wt%), an increase in power conversion efficiency of 4.0% was achieved, compared to that of the control cells (3.6%) without the N719 dyes.

Mandibular reconstruction with a ready-made type and a custom-made type titanium mesh after mandibular resection in patients with oral cancer

  • Lee, Won-bum;Choi, Won-hyuk;Lee, Hyeong-geun;Choi, Na-rae;Hwang, Dae-seok;Kim, Uk-kyu
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제40권
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    • pp.35.1-35.7
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    • 2018
  • Background: After the resection at the mandibular site involving oral cancer, free vascularized fibular graft, a type of vascularized autograft, is often used for the mandibular reconstruction. Titanium mesh (T-mesh) and particulate cancellous bone and marrow (PCBM), however, a type of non-vascularized autograft, can also be used for the reconstruction. With the T-mesh applied even in the chin and angle areas, an aesthetic contour with adequate strength and stable fixation can be achieved, and the pores of the mesh will allow the rapid revascularization of the bone graft site. Especially, this technique does not require microvascular training; as such, the surgery time can be shortened. This advantage allows older patients to undergo the reconstructive surgery. Case presentation: Reported in this article are two cases of mandibular reconstruction using the ready-made type and custom-made type T-mesh, respectively, after mandibular resection. We had operated double blind peer-review process. A 79-year-old female patient visited the authors' clinic with gingival swelling and pain on the left mandibular region. After wide excision and segmental mandibulectomy, a pectoralis major myocutaneous flap was used to cover the intraoral defect. Fourteen months postoperatively, reconstruction using a ready-made type T-mesh (Striker-Leibinger, Freibrug, Germany) and iliac PCBM was done to repair the mandible left body defect. Another 62-year-old female patient visited the authors' clinic with pain on the right mandibular region. After wide excision and segmental mandibulectomy on the mandibular squamous cell carcinoma (SCC), reconstruction was done with a reconstruction plate and a right fibula free flap. Sixteen months postoperatively, reconstruction using a custom-made type T-mesh and iliac PCBM was done to repair the mandibular defect after the failure of the fibula free flap. The CAD-CAM T-mesh was made prior to the operation. Conclusions: In both cases, sufficient new-bone formation was observed in terms of volume and strength. In the CAD-CAM custom-made type T-mesh case, especially, it was much easier to fix screws onto the adjacent mandible, and after the removal of the mesh, the appearance of both patients improved, and the neo-mandibular body showed adequate bony volume for implant or prosthetic restoration.

유기용매의 종류가 유기태양전지 성능에 미치는 영향

  • 이은철;홍병유
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.258-258
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    • 2009
  • 본 연구에서는 P3HT(Poly(3-hexylthiophene-2))와 PCBM ([6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester)를 donor, acceptor물질로 사용하고 Toluene, DCB, CB를 용매로 함으로써 각각의 경우에 대한 효율과 특성을 분석하였다. 그 결과, CB을 이용한 태양전지가 후 열처리 과정을 거친 후 가장 높은 효율을 보였으며, 광흡수율 측면에서는 열처리를 하였을 경우와 하지 않은 경우 모두에서 DCB가 뛰어났으나 다른 용매에 비하여 열처리를 통한 성능의 개선 효과는 가장 미비하였다.

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은 나노선을 이용한 유기태양전지용 투명전극 제작 및 평가

  • 박규진;이수민;이경일;이철승;김선민;김성현
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.372-372
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    • 2011
  • 은 나노선은 높은 전자이동도, 유연성이 우수하며 전극으로 사용하였을 때 전자의 수집 및 전달에 용이하여, 태양전지, 디스플레이 소자 등에 적용하기 위해 연구되고 있다. 본 연구에서는 에탄올에 20% 희석된 은 나노선 농도를 조절하고 이를 스핀코팅하여 투명전극을 제작하였다. 제작된 투명전극의 투과율과 면 저항의 최적화를 통해 P3HT : PCBM의 흡수층을 이용한 유기태양전지를 제작하여 태양전지의 특성을 분석하였다.

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Hydrothermal treatment effects on [6,6]-phenyl-$C_{61}$-butyric acid methyl ester

  • Kim, Hyo-Jung;Lee, Kyu-Won;Lee, Cheol-Eui
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2011년도 자성 및 자성재료 국제학술대회
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    • pp.57-58
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    • 2011
  • We have carried out magnetic and spectroscopic studies on the physical properties of hydrothermally-treated PCBM samples. Strong ferromagnetic ordering was observed depending on the treatment time, and was studied in relation to the atomic bonding configurations.

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Development of High-Efficient Organic Solar Cell With $TiO_2$/NiO Hole-Collecting Layers Using Atomic Layer Deposition

  • Seo, Hyun Ook;Kim, Kwang-Dae;Park, Sun-Young;Lim, Dong Chan;Cho, Shinuk;Kim, Young Dok
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.157-158
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    • 2013
  • Organic solar cell was fabricated using one-pot deposition of a mixture of NiO nanoparticles, P3HT and PCBM. In the presence of NiO, the photovoltaic performance was slightly increased comparing to that of the device without NiO. When $TiO_2$ thin films with a thickness of 2~3 nm was prepared on NiO nanoparticles using atomic layer deposition, the power conversion efficiency was increased by a factor 2.5 with respect to that with bare NiO. Moreover, breakdown voltage of the film consisting of NiO, P3HT, and PCBM on indium tin oxide was increased by more than 1 V in the presence of $TiO_2$-shell on NiO nanoparticles. It is evidenced that S atoms of P3HT can be oxidized on NiO surfaces, and $TiO_2$-shell on NiO nanoparticles. It is evidenced that S atoms of P3HT can be oxidzed on NiO surfaces, and $TiO_2$ shell heavily reduced oxidation of S at oxide/P3HT interfaces. Oxidized S atoms can most likely act as carrier generation sites and recombination centers within the depletion region, decreasing breakdown voltage and performance of organic solar cells. Our result shows that fabrication of various core-shell nanostruecutres of oxides by atomic layer deposition with controlled film thickness can be of potential importance for fabricating highly efficient organic solar cells.

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