Although the colloidal quantum dot (CQD)/organic hybrid solar cell has been considered very attractive for emerging photovoltaic devices, further improvements of charge extraction properties at electron transport layer (ETL)/CQD interfaces should be proposed for realizing the full potential in the CQD/organic hybrid. Hence, we carefully adjust the interface properties between zinc oxide (ZnO) as ETL and CQD layer by introducing an interfacial layer (IL). The IL having the energy band which is located in the center between ZnO and CQD layer, suppresses the local charge accumulation, thereby reducing the bimolecular recombination at ZnO/CQD interfaces; an optimal IL creates a complete energy band bending and prevent the formation of shallow traps, resulting in improved performance of CQD/organic hybrid. Finally, a CQD/organic hybrid solar cell exhibits a maximum power conversion efficiency (PCE) of 14.01 %, and superior stability retaining more than 80 % of its initial performance even after 300 hours under the maximum power point (MPP) condition.
콜로이달 양자점/유기 하이브리드 태양전지는 신흥 태양광 소자로써 매우 매력적으로 여겨져 왔지만, 완전한 잠재력을 실현하기 위해서는 전자수송층/콜로이달 양자점 계면에서 추가적인 전하 추출 개선이 요구된다. 본 연구에서는 하이브리드 태양전지의 산화아연층(전자수송층)과 콜로이달 양자점층 사이에 계면층을 도입하여 계면 특성을 신중하게 조정하였다. 산화아연층과 콜로이달 양자점층 사이의 중앙에 위치하는 전도대 대역을 갖는 계면층은 국부적인 전하 축적을 억제하여 산화아연/콜로이달 양자점 계면에서의 이분자 재조합을 감소시켰다. 최적의 계면층은 완전한 에너지 밴드 벤딩을 생성하고 얕은 트랩의 형성을 방지하여 하이브리드 태양전지에 향상된 성능을 제공하였다. 마지막으로 콜로이달 양자점/유기 하이브리드 태양전지는 14.01 %의 최대 전력 변환 효율을 보였으며, 최대 출력점 조건에서 300 시간 이후에도 초기 성능의 80 % 이상을 유지하는 우수한 안정성을 나타내었다.
