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ZnO 나노파티클의 광소결에 의한 박막 제조 및 역구조 유기 태양전지에 관한 연구

Title
ZnO 나노파티클의 광소결에 의한 박막 제조 및 역구조 유기 태양전지에 관한 연구
Author
김동훈
Advisor(s)
김학성
Issue Date
2016-08
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
본 연구는 역구조 유기 태양전지(Inverted Organic Photovoltaic Cells)의 전자 수송층(Electron transfer layer)으로 ZnO nanoparticle 박막을 사용하기 위한 Intense pulsed light(IPL) 고속 소결 기술에 관하여 연구하였다. Metal oxide 박막은 반도체 특성과 Insulator 특성을 동시에 구현할 수 있어 소자의 구조가 다양해지고 발전함에 따라 그 사용범위가 넓어지고 있다. Metal oxide 박막의 형성 방법에는 CVD, Sputtering 등의 증착법 및 Nanoparticle coating 후 소결법 등이 있다. 증착법은 박막의 질이 좋고 소자 특성이 우수하나 양산성이 떨어지고, 플라스틱 기판 적용이 불가능 하다는 단점이 있다. 본 실험에서는 ZnO를 박막 코팅 후 Thermal sintering 방법과 IPL sintering방법을 적용 비교하여 그 특성을 향상 시키는 실험을 진행 하였다. ZnO 박막의 Thermal sintering 방법은 공정 시간이 수 분인데 반하여 IPL sintering 방법은 기판의 손상이 없이 수 초 이내의 빠른 시간으로 상온에서 소결이 가능하다. 제논 램프의 에너지를 조절함에 따라 ZnO 박막의 표면을 분석하고(Scanning Electron Microscope, FT-IR, UV-Visible, Contact angle) 플래쉬 램프의 백색광이 ZnO 소결에 미치는 영향을 연구 하였다. IPL sintering은 Thermal sintering(250 ℃,10분)에 비해 voltage: 1500 V, duration: 2 ms, frequency: 5 Hz, shot: 30 pulses 조건에서 와 PCE 각각 10%의 향상을 확인 하였고, 공정 속도 향상이 가능하여 향후 유기 태양 전지의 생산 공정 Roll to Roll 공정에 적용 할 수 있는 가능성을 보여 주었다.
URI
https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/126110http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000486550
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GRADUATE SCHOOL OF ENGINEERING[S](공학대학원) > MECHANICAL & INDUSTRIAL ENGINEERING(기계 및 산업공학과) > Theses(Master)
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