에너지 공여자 및 핵생성제로 작용하는 도너 층에 고도로 결정화된 물질 D18A를 도입함으로써, PM1 : D18A/L8-BO 기반 OPV에서 최적 PCE 19.25%를 달성하였다.

페로브스카이트 태양전지에서 풀러렌 기반 층간층을 n-도핑하면 열전도도/전기전도도 및 에너지 준위 정렬을 개선함으로써 열 방출과 전하 추출이 향상되며, 이는 광전 변환 성능과 안정성을 증진시킨다.

우리는 단계적으로 말단기 및 측쇄를 엔지니어링하여 세 가지 소분자 도너(T25, T26 및 T27)를 개발하였다. T27: Y6를 기반으로 하는 이원(all-small-molecule) 유기 태양전지(ASM-OSC)는 효율 16.8%를 보였으며, 이는 T25: Y6(12.1%) 및 T26: Y6(14.0%)를 기반으로 한 경우보다 유의하게 더 높은 값이다.

이것은 또한 그렇지 않으면 동일한 경직(rigid) 대응체의 그것을 훨씬 능가한다. 마지막으로, 볼록한 스트레칭을 사용하여 3인치 크기의 5×5 수동 매트릭스 ISOLED를 시연한다. 본 연구는 유리한 계면 전자 구조를 갖는 본질적으로 신축 가능한 고효율 광전자 소자를 설계하기 위한 합리적인 프로토콜을 제공할 수 있다.

풀러렌 기반 n형 전하 수집(charge-collecting) 소재는 고성능 페로브스카이트 태양전지에 대한 해결책으로 부상해 왔다. 그러나 풀러렌 종(species)의 극성 용매와의 비혼화성(immiscibility) 때문에 풀러렌 소재의 페로브스카이트 태양전지 적용은 소자 구조 측면에서 제한적이며, 소자 시스템에는 소량의 풀러렌 첨가제만 도입되어 왔다. 이를 극복하기 위해, 트리에틸렌글리콜 모노메틸 에터 사슬이 부착된 풀러렌 유도체를 합성하고 이를 정상형(normal-type) 페로브스카이트 태양전지에 적용하였다. 새로 합성된 풀러렌은 극성 용매에서 우수한 용해성을 보인다. 상용화 가능한(full miscible) 풀러렌을 페로브스카이트 소자에 도입하고 유리한 수직 그라디언트를 유도하기 위한 새로운 접근법을 제안한다. 전자 수송층(electron-transporting layer) 위에 오버코트(overcoat)를 형성한 뒤 수 분간 대기하면, 풀러렌 유도체가 풀러렌 도핑된 페로브스카이트 활성 필름 속으로 점진적으로 침투한다. 직접 혼합, 오버코팅 및 대기(waiting) 기술을 결합하여 페로브스카이트 태양전지를 제작함으로써, 현저하게 높은 소자 효율 23.34%를 달성하였다. 높은 성능은 수직 그라디언트를 갖는 풀러렌 첨가제가 페로브스카이트의 결함 자리(defect sites)를 효과적으로 패시베이션(passivation)하고, 오버코트가 전하 전달(charge transfer)을 향상시키는 데 기인한다. 소자 성능은 국립 연구소(national laboratory)에서 인증되었으며, 이는 풀러렌 첨가제를 사용한 페로브스카이트 태양전지 중 최고 효율이다.

레지오아이소머가 없는 모노메틸화 말단기와 셀레늄 치환 코어를 사용하여, 두 개의 융합 고리 소분자 수용체(FR-SMA)를 합성하였다. BIT-M-γ 기반 이성분(바이너리) 소자에서는 메틸화된 A–D–A형 FR-SMA 중에서 더 높은 PCE가 관찰되었다.

라세미 및 이소택틱 니트록사이드 라디칼 폴리(모노티오카보네이트)는 비방사성 에너지 손실을 완화하는 효과적인 이중 기능 고체 첨가제로서 처음으로 입증되었으며, NFAs-OSCs의 효율과 안정성을 모두 향상시킨다.

이는 더 부피가 큰 음이온에 비해 벌크 상태에 비하여 전자 친화도를 약 ∼0.1 eV 증가시킨다. 이러한 결과는 유기태양전지(OSC)에서 광촉매 도핑을 최적화하기 위한 핵심 설계 변수로서 반대이온 크기가 중요함을 밝혀낸다.

에너지 공여자 및 핵생성제로 작용하는 도너 층에 고도로 결정화된 물질 D18A를 도입함으로써, PM1 : D18A/L8-BO 기반 OPV에서 최적 PCE 19.25%를 달성하였다.

페로브스카이트 태양전지에서 풀러렌 기반 층간층을 n-도핑하면 열전도도/전기전도도 및 에너지 준위 정렬을 개선함으로써 열 방출과 전하 추출이 향상되며, 이는 광전 변환 성능과 안정성을 증진시킨다.

우리는 단계적으로 말단기 및 측쇄를 엔지니어링하여 세 가지 소분자 도너(T25, T26 및 T27)를 개발하였다. T27: Y6를 기반으로 하는 이원(all-small-molecule) 유기 태양전지(ASM-OSC)는 효율 16.8%를 보였으며, 이는 T25: Y6(12.1%) 및 T26: Y6(14.0%)를 기반으로 한 경우보다 유의하게 더 높은 값이다.

이것은 또한 그렇지 않으면 동일한 경직(rigid) 대응체의 그것을 훨씬 능가한다. 마지막으로, 볼록한 스트레칭을 사용하여 3인치 크기의 5×5 수동 매트릭스 ISOLED를 시연한다. 본 연구는 유리한 계면 전자 구조를 갖는 본질적으로 신축 가능한 고효율 광전자 소자를 설계하기 위한 합리적인 프로토콜을 제공할 수 있다.