유기·무기 페로브스카이트 결함 패시베이션 및 리간드 설계 기반 광전소자

Defect passivation and ligand engineering for perovskite optoelectronic devices

연구 내용

유무기 할라이드 페로브스카이트에서 결함과 이온 이동을 억제하기 위해 유기 리간드와 이중 패시베이션 첨가제를 설계하고, 용액 공정 기반 LED·태양전지 성능과 장기 안정성을 확보하는 연구

유무기 할라이드 페로브스카이트의 광전 변환 성능은 결함 상태와 이온 이동에 의해 제한됩니다. 본 연구는 용액 공정 친화적인 유기 리간드 및 패시베이션 첨가제를 설계하여 페로브스카이트의 비복합 결합과 환원된 표면 종을 억제하는 방식으로 접근합니다. 방향족 고리 기반 리간드의 캡슐 효과, 인 인산기-아미노기 조합의 이중 패시베이션, 그리고 혼성 리간드의 환원 차단 메커니즘을 바탕으로 LED의 주입·발광 재현성과 태양전지의 광열·열화 내구성을 동시에 제어합니다. 또한 operando 관점에서 결함 패시베이션 지속성을 평가하는 차별성을 보유합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 페로브스카이트 나노결정 잉크를 단일 단계로 적용하기 위해 DPAI 계열 리간드를 탐색하고, 용액 상에서 리간드 교환을 통해 LED와 PV를 동시에 구현하는 공정 전략을 정립했습니다. 이후에는 블루 영역에서 결함과 캐리어 주입 저하가 나타나는 문제를 해결하기 위해 DPPA 기반 이중 패시베이션을 도입하고, 결함 억제와 이온 이동 억제의 기여를 함께 규명했습니다. 그다음에는 큐도(quantum dot) 기반 구조에서 reduced-dimensionality를 완화하는 혼성 리간드 패시베이션으로 광전 성능을 확장했습니다. 최근에는 self-healing 및 지속형 패시베이션을 operando 결함 해석과 함께 설계하여 광 안정성 지침을 도출했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

결함 억제형 페로브스카이트 발광 소자
단일 잉크 기반 듀얼 모드 LED·PV 플랫폼
장수명 광전변환 모듈
수분 침투 저감형 페로브스카이트 박막 공정
이온 이동 억제형 전하 수송 인터페이스 소재
operando 기반 내구성 평가 프로토콜
고속 용액공정 인쇄형 전자소자
퀀텀닷 페로브스카이트 광전자 소자
블루 발광 성능 보정 패시베이션 전략
고색순도 디스플레이 구동용 광전 재료