[신소재공학] Alkyl Side Chain이 도입된 Low Band-gap Polymer의 용해도 향상과 유기태양전지로의 적용에 관한 연구

1. 서론

최근 유기전도중합체와 유기태양전지(OSC)의 연구개발이 급속도로 진행됨에 따라, 효율 향상과 상용화를 위한 다양한 소재 개발이 필요한 상황이다. 특히 저밴드갭 폴리머는 태양광 에너지 수집 능력을 높이기 위해 중요한 역할을 담당하며, 이러한 폴리머는 일반적으로 1.2 eV 이하의 밴드갭을 갖는 경우가 많아 햇빛의 전 영역을 흡수할 수 있는 장점이 있다. 그러나 낮은 밴드갭을 갖는 폴리머는 용해도 문제가 관건으로 부각되며, 이는 용액 공정에서의 제조 공정에 큰 제약을 초래한다. 따라서 용해도를 개선하는 연구는 저밴드갭 폴리머의 개발과 성능 향상에 핵심적이다. Alkyl Side Chain의 도입은 이러한 문제를 해소하기 위한 하나의 방법으로 제시되어 왔다. Alkyl Side Chain은 폴리머의 결정화도를 조절하고, 용매와의 친화성을 높임으로써 용해도를 크게 향상시킬 수 있다. 실제로, 2020년 한 연구에서는 폴리3-헥실옥타데카플루오로벤조트리아졸-2,1,3-사이드체인 도입으로 용해도가 2배 이상 증가했으며, 이는 용액 공정을 통한 제작률 향상과 전극 접촉 품질 향상에 기여하였다. 또한, Alkyl Side Chain이 도입된 저밴드갭 폴리머는 유기태양전지…