• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.321-321
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• 2010

The PEDOT:PSS layer is usually used as hole transporting layer for the polymer bulk heterojunction solar cells. However, the interface between ITO and PEDOT:PSS is not stable and the chemical reaction between ITO and PEDOT can result in degraded device performance. We used the tungsten oxides as a hole transport layer by spin-coating. The $WO_3$ nanoparticles were well dispersed in ammonium hydroxide and deionized water and formed thin layer on the ITO anode. We found that $WO_3$ surface is more hydrophobic than the bare ITO or PEDOT:PSS-coated surfaces. The hydrophobic surfaces promote an ordered growth of P3HT films. A higher degree of P3HT ordering is expected to improve the hole mobility and the lifetime of the device using the tungsten oxide showed better stability compared to the device using the PEDOT:PSS.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 추계학술대회 초록집
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• pp.152-152
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• 2009

유기태양전지 Solvent인 1-2-Dichlorobenzene(DCB)에 1-Bromonaphtalene(BN)을 첨가하여 Air분위기에서 ZnO film을 이용한 유/무기 복합 태양전지를 만들었다. 셀의 구조는 ITO/ZnO nanofilm/Poly(3-hexylthiophene(P3HT):[6,6]-Phenyl C60-Butyric acid methyl ester(PCBM)/PEDOT:PSS/Ag로 제작했다. 두께 70nm ZnO film은 전기화학적 방법으로 ITO위에 전착하였다. AM1.5조건에서 Solar simulator로 측정한 결과 BN을 첨가한 셀에서 Jsc값이 증가되었다. Jsc값의 증가는 BN이 결정화를 향상시켜 효율이 증가됨을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제21권2호
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• pp.137-141
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• 2010

4,7-Di-thiophen-2-yl-benzo(1,2,5)thiadiazole과 1,4-bis(dodecyloxy)-2,5-divinylbenzene을 Heck coupling 중합법을 이용하여 poly[4,7-Di-thiophen-2-yl-benzo(1,2,5)thiadiazole]-alt-1,4-bis(dodecyloxy)-2,5-divinylbenzene (PPVTBT) 공중합체를 합성하였다. 합성한 PPVTBT의 최대흡수파장과 band gap은 각각 550 nm와 1.74 eV이고 HOMO와 LUMO enegry level은 각각 -5.24 eV, -3.50 eV로 나타났다. 합성한 공중합체인 PPVTBT와 (6)-1-(3-(methoxycarbonyl)propyl)-{5}-1-phenyl[5,6]-$C_{61}$(PCBM)을 1 : 6의 중량비로 blend하여 제작한 소자의 효율은 AM 1.5 G, 1 sun 조건($100mA/cm^{2}$)에서 0.16%의 효율을 보였다. 그리고 소자의 Jsc (short circuit current), FF (fill factor)와 Voc (open circuit voltage)는 각각 $0.74mA/cm^{2}$, 31%, 0.71 V로 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.1285-1290
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• 2017

본 연구에서는 고주파 마그네트론 스퍼터링 법으로 두께를 변화시켜가며 유리기판 위에 ITZO 박막을 제작하여 전기적, 광학적, 구조적 특성을 조사하였다. ITZO 박막의 두께가 증가함에 따라 면저항은 현저하게 감소하는 추세를 보였으나, 비저항은 ITZO 박막의 두께와 무관하게 $5.06{\pm}1.23{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$의 거의 일정한 값을 나타내었다. ITZO 박막의 두께가 증가할수록 투과도 곡선이 장파장 쪽으로 이동하였다. 두께 360 nm 인 ITZO 박막의 가시광 영역에서와 P3HT : PCBM 유기물 활성층의 흡수 영역에서의 재료평가지수는 각각 $8.21{\times}10^{-3}{\Omega}^{-1}$과 $9.29{\times}10^{-3}{\Omega}^{-1}$로 가장 우수한 값을 나타내었다. XRD와 AFM 측정을 통해, 두께에 상관없이 모든 ITZO 박막이 비정질 구조이며 표면 거칠기는 0.309에서 0.540 nm 범위로 매우 부드러운 표면을 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 비정질 ITZO 박막이 유기박막 태양전지에 매우 유망한 재료라는 것을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제24권4호
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• pp.396-401
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• 2013

Benzo[1,2,5]thiadiazole, carbazole 및 phenanthrene을 기본 골격으로 한 교대공중합체인 poly[9-(2-octyl-dodecyl)-9H-carbazole-alt-4,7-di-thiophen-2-yl-benzo[1,2,5]thiadiazole] (PCD20TBT)와 poly[9,10-bis-(2-octyl-dodecyloxy)-phenanthrene-alt-4,7-di-thiophen-2-yl-benzo[1,2,5]thiadiazole] (PN40TBT)을 Suzuki coupling reaction을 이용하여 중합하였다. 합성한 고분자들은 chloroform, chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, tetrahydrofuran, toluene과 같은 유기용매에 대한 용해도가 우수하였다. PCD20TBT의 최대흡수 파장과 밴드갭은 각각 535 nm와 1.75 eV이고, PN40TBT의 최대흡수 파장과 밴드갭은 각각 560 nm과 1.97 eV이었다. PCD20TBT의 HOMO 및 LUMO 에너지준위는 각각 - 5.11 eV와 - 3.36 eV이고, PN40TBT의 HOMO 및 LUMO 에너지준위는 각각 -5.31 eV와 -3.34 eV이었다. 합성한 고분자와 (6)-1-(3-(methoxycarbonyl)-{5}-1-phenyl[5,6]-fullerene(PCBM)을 1:2의 중량비로 블랜딩하여 제작한 이종접합형태(bulk heterojunction) 태양전지를 제작하였다. PCD20TBT의 광전변환효율은 0.52%, PN40TBT의 광전변환효율은 0.60%이었다. 그리고 소자의 단락 전류밀도, 충진 인자와 개방전압은 PCD20TBT가 각각 $-1.97mA/cm^2$, 38.2%, 0.69 V이며, PN40TBT의 경우 각각 $-1.77mA/cm^2$, 42.9%, 0.79 V이었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1095-1100
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• 2021

본 연구에서는 고주파 마그네트론 스퍼터링 법으로 유리, 사파이어, PEN 기판 위에 ITZO 박막을 증착하여 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. 유리와 사파이어 기판위에 증착한 ITZO 박막의 비저항은 각각 3.08×10-4 과 3.21×10-4 Ω-cm로 큰 차이를 보이지 않은 반면 PEN 기판위에 증착한 ITZO 박막의 비저항은 7.36×10-4 Ω-cm로 다소 큰 값이 측정되었다. 기판의 종류와 무관하게 ITZO 박막의 평균 투과도의 차이는 크지 않았다. 유리 기판위에 증착한 ITZO 박막의 비정질 실리콘 박막 태양전지의 흡수영역에서의 평균 투과도와 P3HT : PCBM 유기물 활성층의 흡수영역에서의 평균 투과도를 이용하여 구한 재료평가지수는 각각 10.52와 9.28×10-3 Ω-1로 가장 우수한 값을 나타내었다. XRD와 AFM 측정을 통해, 기판의 종류에 상관없이 모든 ITZO 박막이 비정질 구조를 나타내며 핀홀이나 크랙 같은 결함이 없는 표면을 가짐을 확인할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.69.1-69.1
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• 2010

We have fabricated organic photovoltaic cells (OPVs) with highly conductive poly 3,4-ethylenedioxythiophene : poly styrenesulfonate (PEDOT:PSS) layer as an anode without using transparent conducting oxide (TCO), which has been modified by adding some organic solvents like sorbitol (So), dimethyl sulfoxide (DMSO), N-methyl-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF), and ethylene glycol (EG). The conductivity of PEDOT:PSS film modified with each additive was enhanced by three orders of magnitude. According to atomic force microscopy (AFM) study, conductivity enhancement might be related to better connections between the conducting PEDOT chains. TCO-free solar cells with modified PEDOT:PSS layer and the active layer composed of poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and phenyl [6,6] C61 butyric acid methyl ester (PCBM) exhibited a comparable device performance to indium tin oxide (ITO) based organic solar cells. The power conversion efficiency (PCE) of the organic solar cells incorporating DMSO, So + DMSO and EG modified PEDOT:PSS layer reached 3.51, 3.64 and 3.77%, respectively, under illumination of AM 1.5 (100mW/$cm^2$).

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.348-348
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• 2016

Low dark current (off-current) and high photo current are both essential for a solution processed organic photodetector (OPD) to achieve high photo-responsivity. Currently, most OPDs utilize a bulk heterojunction (BHJ) photo-active layer that is prepared by the one-step deposition of a polymer:fullerene blend solution. However, the BHJ structure is the main cause of the high dark current in solution processed OPDs. It is revealed that the detectivity and spectral responsivity of the OPD can be improved by utilizing a photo-active layer consisting of an interdiffused polymer/fullerene bilayer (ID-BL). This ID-BL is prepared by the sequential solution deposition (SqD) of poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and [6,6] phenyl C61 butyric acid methyl ester (PCBM) solutions. The ID-BL OPD is found to prevent undesirable electron injection from the hole collecting electrode to the ID-BL photo-active layer resulting in a reduced dark current in the ID-BL OPD. Based on dark current and external quantum efficiency (EQE) analysis, the detectivity of the ID-BL OPD is determined to be $7.60{\times}1011$ Jones at 620 nm. This value is 3.4 times higher than that of BHJ OPDs. Furthermore, compared to BHJ OPDs, the ID-BL OPD exhibited a more consistent spectral response in the range of 400 - 660 nm.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.258.1-258.1
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• 2015

ITO가 코팅된 PET 기판 위에 P3HT:PCBM으로 이루어진 bulk heterojunction 유기 태양전지 소자를 만들었다. 이렇게 만들어진 유기 태양전지의 flexibility 특성을 측정하기 위해서, 태양전지 소자를 반지름이 다른 원통에 감아서 휘어지게 한 후 AM 1.5의 조명 하에서 전류-전압 특성을 관측하고 소자의 임피던스 분석도 측정하였다. 이때 flexibility 특성 측정의 일관성을 위하여, 단 하나의 유기 태양전지 소자를 만들고, 이 소자를 반지름이 큰 원통에서 부터 휘게 하고난 후 소자의 특성을 측정하고, 점차 작은 원통으로 바꾸어 가면서 측정을 진행하였다. 임피던스 분석 실험 자료로부터 shifted two semicircles이라는 equivalent circuit model를 분석하고 난 후, 이 회로를 구성하는 구성 성분-R(s), R(low f), R(hi f), C(low f), C(hi f)-값의 변화를 원통의 반지름의 변화에 따라 분석하였다. 반지름이 0.75cm일 때, power conversion efficiency (PCE) 값은 초기값에 비해 약 1/3로 줄었고, 반지름이 0.5cm일 때는 약 10%로 줄어 들었다. 나머지 1~2 cm일 때는 거의 변화가 나타나지 않았다. 휘어짐에 따른 이러한 태양전지의 특성의 변화를 임피던스 분석의 Cole-Cole plot의 저 주파수 영역의 반원의 반지름에 가장 큰 영향을 받음을 확인하였고, 저항과 capacitance 값의 변화에 따른 특성에 대해 이번 발표에서 더 자세히 설명할 예정이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.120.2-120.2
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• 2015

We propose a novel direct writing technique with a femtosecond laser enabling selective modification of not only the morphology of conducting polymer thin films but also the orientation and alignment of the polymer crystal. Surface relief gratings resulting from photoexpansion on P3HT:PCBM and PEDOT:PSS thin films were fabricated by femtosecond laser direct writing. The photoexpansion was induced at laser fluence below the ablation threshold of the thin film. The morphology (size and shape) of photoexpansion could be quantitatively controlled by laser writing parameters such as focused beam size, writing speed, and laser fluence. GIWAX results showed that face-on P3HT crystals were largely increased in the photoexpansion in comparison with pristine region of the thin film. In addition, the face-on P3HTs in the photoexpansion were aligned with their orientation along the polarization of the laser. The micro-RAMAN spectra confirmed that neither chemical composition change nor the polymer chain breaking was observable after femtosecond laser irradiation. We believe that this laser direct writing technique opens a new door to the fabrication of more efficient OPVs via non-contact, toxic-free approach.