분자 도핑 및 이온성 첨가제에 의한 안정형 페로브스카이트 태양전지 결정·계면 제어

Molecular and ionic additive engineering for stable perovskite solar cell crystal and interface control

연구 내용

페로브스카이트의 결정 성장과 위상 변화를 억제하기 위해 분자 도핑과 이온성 첨가제를 계면에 도입해 효율과 내구성을 함께 개선하는 연구

납 프리 또는 혼합 조성 페로브스카이트에서 발생하는 결정성 불안정성과 계면 에너지 정합 문제를 분자 도핑과 이온성 첨가로 완화합니다. 상·하부 계면에 기능성 유기 물질을 도입해 젖음성 및 전하수송 복합체 형성을 유도하고, 결정 성장 과정에서의 산화·결정 결함을 억제하는 전략을 사용합니다. 또한 크리스탈 모자이시티와 단일결정 특성을 계면 조건과 폴리머 상호작용으로 제어하여 결함 밀도와 전하 이동 경로를 개선합니다. 페로브스카이트 양자점 조립에서는 conjugated polymer 리간드로 결합·배향을 동시에 조절해 표면 결함과 장거리 리간드에 의한 수송 저하를 줄입니다.

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2건

연구 흐름

초기에는 Sn 기반 페로브스카이트에서 산화와 에너지 레벨 불일치로 인한 성능 저하 요인을 분석하고, 분자 도핑을 계면에 적용해 전하수송과 박막 형성을 동시에 개선하는 연구를 수행했습니다. 이후에는 고안정 필름을 얻기 위해 링 크기 가변의 N-헤테로고리 암모늄 이온성 액체를 처리하여 저차원 계면층 형성, α상 유지, PbI2 생성을 억제하는 방향으로 확장했습니다. 최근에는 단일결정 수준의 페로브스카이트 필름에서 모자이시티를 제어하고, conjugated polymer 리간드로 양자점 조립의 결함과 배향을 동시에 관리하여 안정성과 전하 이동 성능을 통합적으로 향상하는 흐름을 구축했습니다.

활용 가능성

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

납 프리 또는 혼합 조성 태양전지
계면 분자 도핑 기반 효율 향상 전략
이온성 액체 첨가 기반 상전이 억제
크리스탈 모자이시티 제어 공정
conjugated polymer 리간드 기반 PQD 조립
표면 결함 저감형 패시베이션 설계
장기 안정성 중심 소자 최적화
대기 조건 공정 친화적 박막 제작
에너지 레벨 정합 개선형 계면 공학
내구성 데이터 기반 PV-AI 연계 연구