나노기술 및 정책 정보

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분자과학연구소(IMS), 시즈오카대학(静岡大學) 등의 공동연구 그룹은 대표적 적색 안료의 하나인 페릴렌 디이미드(Perylene diimide) 분자의 정밀 합성을 통해 유기태양전지의 전압 손실을 약 30% 절감하는데 성공함. 연구진은 독자적 브롬화 기술을 구사함으로써 페릴렌 색소에 자유롭게 관능기를 도입할 수 있는 맞춤형 합성에 성공함. 본 방법을 이용하여 에너지 수준을 제어한 새로운 색소 분자를 합성, 유기태양전지의 발전 재료로 사용한 결과, 기존 분자와 비교하여 전압 값을 0.25V 향상시킴. 전압 손실의 정밀 분석을 통해, 전압값의 향상은 유기태양전지의 가장 큰 문제인 비발광 재결합 손실이 억제되었기 때문이라는 것을 알 수 있었음. 향후 페릴렌 디이미드 분자의 에너지 수준뿐만 아니라 광 흡수 영역과 전자 이동도 등과 같은 색소 분자의 다른 특성 연구를 통해 고효율 유기태양전지가 개발될 것으로 기대됨. 본 연구는 ‘Chem Plus Chem’ (Regioselective Bay-Functionalization of Perylenes Toward Tailor-Made Synthesis of Acceptor Materials for Organic Photovoltaics) 온라인 판에 게재됨.