North Carolina State University와 Chinese Academy of Sciences의 과학자들은 태양전지에 보통 사용되는 폴리머의 분자 구조를 쉽게 변경할 수 있는 방법을 찾았다. 이 변경에 의한 개선으로 태양전지의 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
폴리머 태양전지는 광흡수에 의해 엑시톤을 생성하는데 이 에너지 입자는 도너와 업셉터 도메인의 계면으로 빠르게 이동될 수 있어야 하고 가능한 많은 광에너지를 포함하고 있어야 한다.
태양전지의 효율을 증가시킬 수 있는 한가지 방법은 업셉터의 HOMO 준위와 폴리머의 LUMO 준위 사이의 차이를 조정하여 엑시톤이 최소의 손실로 수확될 수 있게 하는 것이다.
이렇게 하기 위한 일반적인 방법은 불소(fluorine) 원자를 폴리머의 분자 백본에 첨가하는 것인데 까다롭고, 공정 횟수가 많아 소자 성능을 향상시키지만 물질 제조 비용이 상당히 올라간다.
그들은 시중에서 구입 가능한 두 모노머와 쉽게 합성 가능한 모노머 하나로 부터 PBT-OP로 알려진 폴리머를 만들었다.
PBT-OP는 공액 측면 사슬(conjugated side chain)으로써 meta-alkoxy-phenyl 그룹으로 이루어져 있다.
PBT-OP는 일반적으로 사용되는 다른 폴리머에 비해 제조하기 쉬울 뿐아니라 화학적 구조의 간단 조작은 동일한 분자 백본을 갖고 있는 다른 폴리머의 볼수 있는 것 보다 더 낮은 HOMO 준위를 준다.
PBT-OP는 Voc 0.78 V, 효율 7.50%을 보였다. (비슷한 폴리머의 경우 ~0.6 V이다.)
참고: http://www.nanowerk.com/nanotechnology_news/newsid=33845.php
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