표제지
목차
ABSTRACT 12
제1장 서론 13
제2장 이론적 배경 15
제1절 유기태양전지 15
1. 유기태양전지의 구조 15
2. 유기태양전지의 작동원리 17
3. 유기태양전지의 성능평가 19
4. 유기태양전지 광활성층 소재 개발 동향 22
제2절 유기태양전지 소재의 합성방법 연구 26
1. Vilsmeier-Haack reaction 26
2. Wiliamson ether synthesis 28
3. Wittig reaction 30
4. Still coupling reaction 32
5. Knoevenagel condensation reaction 34
제3장 고효율 및 친환경 유기반도체의 비할로겐 단분자 억셉터의 합성 및 특성 연구 36
제1절 합성 38
1. 4-Hydroxyphthalic acid의 합성 39
1. Diethyl-4-hydroxyphthalate의 합성 40
2. Diethyl 4-(benzyloxy)phthalate의 합성 41
3. 5-(benzyloxy)-1H-indene-1,3(2H)dione 42
4. 2-(6-(benzyloxy)-3-oxo-2,3-dihydro-1H-inden-1-ylidene)malononitrile의 합성 43
5. BTP-BO-ICBz의 합성 44
제2절 실험결과 및 고찰 47
1. 물질 연구 특성 48
2. 컴퓨터 시뮬레이션 분석 49
3. 광학적 특성 분석 51
4. 전기화학적 특성 54
5. Photovoltaic 특성분석 57
6. Morphology 65
제4장 고효율 및 친환경 유기반도체 공액 고분자 도너의 합성 및 특성 연구 68
제1절 고분자 합성 70
제2절 실험결과 및 고찰 72
1. 열적 안정성 특성 분석 72
2. 광학적 특성 분석 73
3. 전기화학적 특성 분석 75
4. Photovoltaic 특성 78
제5장 결론 82
참고문헌 84
국문초록 90
〈표3-1〉 optical and electrochemical properties of materials with L8-BO, PM6... 55
〈표3-2〉 Photovoltaic performances of toluene- processing OSCs 58
〈표3-3〉 Photovoltaic performances of Xylene processing OSCs 63
〈표3-4〉 Charge carrier mobility of Xylene processing OSCs 64
〈표4-1〉 optical and electrochemical properties of materials with P(BDT-CHO-3TC), P(BDT-CHO-3TC1Cl)... 77
〈표4-2〉 Photovoltaic performances of OSCs 80
〈그림2-1〉 유기태양전지의 구조 (A) conventional structure (B) inverted structure 16
〈그림2-2〉 유기태양전지의 작동원리 18
〈그림2-3〉 유기태양전지 파라미터 21
〈그림2-4〉 non-fullerene acceptor의 종류 23
〈그림2-5〉 Polymer donor의 종류 25
〈그림2-6〉 Vilsmeier-Haack reaction의 Mechanism 26
〈그림2-7〉 Vilsmeier-Haack reaction의 합성 27
〈그림2-8〉 Wiliamson ether reaction의 Mechanism 28
〈그림2-9〉 Wiliamson ether reaction의 합성 29
〈그림2-10〉 Wittig reaction의 Mechanism 30
〈그림2-11〉 Wittig reaction의 합성 31
〈그림2-12〉 Stille coupling reaction의 Mechanism 32
〈그림2-13〉 Stille coupling reaction의 합성 33
〈그림2-14〉 Knoevenagel condensation reaction의 Mechanism 34
〈그림2-15〉 Knoevenagel condensation reaction의 합성 35
〈그림3-1〉 BTP-BO-ICBz의 합성루트 38
〈그림3-2〉 4-Hydroxyphthalic acid의 합성 39
〈그림3-3〉 Diethyl-4-hydroxyphthalate의 합성 40
〈그림3-4〉 Diethyl 4-(benzyloxy)phthalate의 합성 41
〈그림3-5〉 5-(benzyloxy)-1H-indene-1,3(2H)dione의 합성 42
〈그림3-6〉 2-(6-(benzyloxy)-3-oxo-2,3-dihydro-1H-inden-1-ylidene)malononitrile의 합성 43
〈그림3-7〉 BTP-BO-ICBz의 합성 44
〈그림3-8〉 MALDI-TOF of BTP-BO-ICBz 45
〈그림3-9〉 ¹H-NMR of BTP-BO-ICBz 46
〈그림3-10〉 ¹³C-NMR of BTP-BO-ICBz 46
〈그림3-11〉 Contact angle images of BTP-BO-ICBz 48
〈그림3-12〉 DFT calculation of BTP-BO-ICBz, L8-BO 50
〈그림3-13〉 DFT calculation of BTP-BO-ICBz, L8-BO with HOMO and LUMO 50
〈그림3-14〉 Absorption coefficient of BTP-BO-ICBz, L8-BO 52
〈그림3-15〉 UV-visible absorption of BTP-BO-ICBz in toluene solution and film 52
〈그림3-16〉 UV-visible absorption spectra of BTP-BO-ICBz, L8- BO, PM6 53
〈그림3-17〉 Cyclic voltammetry of materials in the thin films and Ferrocene 56
〈그림3-18〉 Energy band diagrams of active layer materials 56
〈그림3-19〉 J-V curves of toluene processing binary and ternary OSCs 59
〈그림3-20〉 EQE curves of binary and ternary OSCs 59
〈그림3-21〉 Light intensity - Jsc plot of binary and ternary OSCs[이미지참조] 61
〈그림3-22〉 Light intensity-Voc plot of binary and ternary OSCs[이미지참조] 61
〈그림3-23〉 J-V curves of Xylene processing binary and ternary OSCs 63
〈그림3-24〉 Charge carrier mobility of binary and ternary OSCs 64
〈그림3-25〉 TEM images of blend film 66
〈그림3-26〉 AFM images of blend film 67
〈그림4-1〉 P(BDT-CHO-3TC)의 합성 70
〈그림4-2〉 P(BDT-CHO-3TC1Cl)의 합성 71
〈그림4-3〉 TGA graph of P(BDT-CHO-3TC), P(BDT-CHO-3TC1Cl) 72
〈그림4-4〉 UV-visible absorption of P(BDT-CHO-3TC), P(BDT-CHO-3TC1Cl) 73
〈그림4-5〉 UV-visible absorption of P(BDT-CHO-3TC)in solution and film 74
〈그림4-6〉 UV-visible absorption of P(BDT-CHO-3TC1Cl)in solution and film 74
〈그림4-7〉 Cyclic voltammetry of P(BDT-CHO-TC) in the thin films and Ferrocene 76
〈그림4-8〉 Cyclic voltammetry of P(BDT-CHO-TC1Cl) in the thin films and Ferrocene 76
〈그림4-9〉 Energy bend diagram of polymer 77
〈그림4-10〉 conventional structure of OSCs 79
〈그림4-11〉 J-V curves of OSCs 80
〈그림4-12〉 EQE curves of OSCs 81