말단 개질된 유기반도체 고분자 및 이를 이용한 고효율 유기 태양 전지
ENDGROUP MODIFIED ORGANIC SEMICONDUCTOR POLYMER AND HIGH EFFICIENCY ORGANIC SOLAR CELL USING THEREOF
특허 요약
본 발명은 유기 태양 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비정형 유기반도체 화합물을 개질하여고효율의 유기 태양 전지를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발며에 있어서, 유기태양전지의 제조 방법은 무정형 유기반도체 고분자의 말단을 불소를 포함하는 관능기로 개질하여 결정성을 증가시키고, 이를 유기태양전지의 활성층에 사용하여 유기태양전지의 효율을 향상시키는 것을 특징으로 한다.
청구항
번호청구항
19

제18항에 있어서, 상기 광활성층은 50-70 나노미터 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기태양전지 제조 방법.

20

제18항에 있어서, 어닐링 또는 열처리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기태양전지 제조 방법.

21

하기 화학식(4)로 표현되는 화합물. (4)여기서, R1, R2는 수소, -OH, 또는 CF3이며, n은 반복단위이다 .

22

제21항에 있어서, 상기 화합물은 Mn은 5-20 K, PDI는 1-6인 화합물.

17

제13항에 있어서, 상기 플러런 치환체는 phenyl-C71-butyric acid methyl ester (PCBM)인 것을 특징으로 하는 유기태양전지.

18

제1전극층에 청구항 6 내지 9 중 어느 한 항에 따른 화합물과 플러런 치환체로 이루어진 광활성층 적층하는 단계; 및 제2전극층을 적층하는 단계를 포함하는 유기태양전지 제조 방법.

1

유기반도체 고분자의 말단을 관능기로 개질하여 결정성을 증가시키고, 이를 유기태양전지의 활성층에 사용하여 유기태양전지의 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 방법.

2

제1항에 있어서, 관능기는 유기 반도체 고분자의 말단에 링커를 형성하고, 링커에 관능기를 결합시켜 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.

3

제2항에 있어서, 상기 링커(L)는 하기 화학식(2)로부터 하나 또는 이들의 조합으로 선택되는 것을 특징으로 하는 방법. (2)여기서, R은 탄소수 1-20의 알킬 또는 아실이며, X는 독립적으로 수소 또는 할로겐이며, m은 1-20의 정수임.

4

제1항에 있어서, 상기 관능기는 적어도 하나의 수소가 불소로 치환된 탄소수 1-30의 알킬 및 아릴인 것을 특징으로 하는 방법.

5

제1항에 있어서, 상기 관능기는 CF3인 것을 특징으로 하는 방법.

6

하기 화학식(1)로 표현되는 유기태양전지의 활성층 화합물.(1)여기서, X는 수소 또는 할로겐 원소이며, n은 반복단위이며, L은 링커임.

7

제6항에 있어서, 상기 화합물은 Mn은 5-20 K, PDI는 1-6인 유기태양전지의 활성층 화합물.

8

제6항에 있어서, 상기 링커(L)는 하기와 같이 표현되는 화학식(2)의 그룹으로부터 하나 이상선택되는 것을 특징으로 하는 유기태양전지의 활성층 화합물.(2)여기서, R은 탄소수 1-20의 알킬 또는 아실이며, X는 독립적으로 수소 또는 할로겐이며, m은 1-20의 정수이다.

9

제6항에 있어서, 상기 화합물은 하기 화학식(3)으로 표현되는 것을 특징으로 하는 유기태양전지의 활성층 화합물.(3)여기서, n은 반복단위.

10

광활성층이 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기태양전지

11

제10항에 있어서, 상기 화합물은 결정성인 것을 특징으로 하는 유기 태양 전지.

12

제10항에 있어서, 상기 화합물은 섬유상 나노 구조체인 것을 특징으로 하는 유기 태양전지.

13

제10항에 있어서, 상기 화합물은 플러런 치환체와 함께 광활성층을 이루는 것을 특징으로 하는 유기 태양전지.

14

제13항에 있어서, 상기 화합물은 플러런 치환체와 9:1~1:9의 중량비를 이루는 것을 특징으로 하는 유기 태양전지.

15

제13항에 있어서, 상기 광활성층은 40~150 나노미터 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 유기태양전지.

16

제10항에 있어서, 상기 광활성층은 50-70 나노미터 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 유기 태양전지.