것이 주된 원인으로 알려져 있다. 따라서 이를 해결하기 위해 유기물의
화학적 구조를 바꿔 열에 의한 움직임을 억제하려는 연구들이 진행되
고 있다.
□ 한편, 유기 태양전지에 전자수송 층*으로 널리 사용되는 산화아연은 그
표면에 화학적으로 반응성이 있는 성분들이 존재함에도 불구하고, 고온
환경에서 산화아연과 광활성 층의 계면에서 일어날 수 있는 열화에 관
한 연구는 지금까지 거의 이뤄지지 않았다.
* 전자수송 층: 광활성 층이 빛을 받아 생성하는 전자와 정공 중에 전자만을 효율적
으로 태양전지의 양극에 이동시켜 주기 위한 층으로, 양극과 광활성 층 사이에 코
팅되어 있다.
□ 연구팀은 오비트랩/비행시간차 혼성 이차이온 질량분석기(Orbitrap/TOF
Hybrid SIMS)*를 통해 단분자 유기물 반도체가 산화아연 표면에 존재하
는 불순물과 반응할 때 손상되는 현상과 단분자 유기물의 유동성이 커
질수록 그 손상이 더 많이 발생하는 현상을 확인했다.
* Orbitrap/TOF Hybrid SIMS: 고체의 표면분석 / 깊이분석 / 2D,3D 이미지분석을
하여 화합물의 조성, 분포, 거동을 관찰하는 장비로, OLED, Solar Cell 등 유/무기
다층박막 분석, 반도체/금속/세라믹 표면분석, 미세 먼지/플라스틱 성분분석, 바이
오 물질의 성분분석 등에 이용한다.
* 단분자 유기물: 중합을 통해 연결된 고분자 물질과 달리, 분자량이 낮은 유기물
분자를 의미. 유기 태양전지의 광활성 층에 사용되는 단분자 유기물의 경우는 용
해도와 결정성 조절을 위해 곁사슬(side chain)이 많이 붙어있는 구조이다.
∘ 또한, 연구팀은 극성과 휘발성을 가지는 단분자 유기물인
5-Methyl-1H-benzotriazole(이하 M-BT)을 광활성 층 용액에 혼합해 광
활성 층 코팅 시 산화아연 표면에 단분자 유기물이 자기조립
(self-assembly) 되어 표면 불순물 제거 및 보호층을 형성하도록 했다.
* 자기조립(self-assembly): 무질서하게 존재하던 분자들이 외부의 개입 없이 구
성 요소 간의 상호작용 때문에 자발적으로 조직적인 구조나 형태를 형성하는
현상.