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Effect of polaron-pair recombination on magnetoconductance in organic solar cells = 유기 태양전지에서 전하쌍 재결합 효과가 자기전도도에 미치는 영향
서명 / 저자 Effect of polaron-pair recombination on magnetoconductance in organic solar cells = 유기 태양전지에서 전하쌍 재결합 효과가 자기전도도에 미치는 영향 / Se-Jin Lee.
저자명 Lee, Se-Jin ; 이세진
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2018].
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DPH 18014

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초록정보

The mechanism of magnetoconductance (MC) in organic solar cell based on poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and $[6,6]-phenyl-C_{71}-butyric acid methyl ester (PC_{71}BM)$ remains unclear. Recombination of polaron pairs in the P3HT:PC71BM organic solar cell is important in view of MC and charge transportation. To examine whether the polaron-pair model is appropriate to explain the mechanism of MC in the $P3HT:PC_{71}BM$ system, we used an equivalent circuit model in which the internal shunt resistance represents the polaron-pair recombination. The almost identical dependence of MC and the magnetic field effect on the internal shunt resistance for the $P3HT:PC_{71}BM$ solar cells with various polaron-pair recombination rate clearly shows that the MC is ascribed to the polaron-pair recombination. The fact that the MC is virtually unaffected by light intensity under $100 mW/cm^2$ confirms that the polaron pairs that are responsible for the MC are of geminate nature. From the different MC behaviors of devices with 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ) and 2a-Aza-1,2(2a)-homo-1,9-seco[5,6]fullerene-C60-Ih-1,9-dione, 2a-[(4-hexyloxy)-3-methoxyphenyl]methyl] (KLOC-6), TCNQ is recognized that affects geminate polaron pair recombination in donor domain, while KLOC-6 affects nongeminate recombination in acceptor domain.

Poly(3-hexylthiophene) (P3HT) 와 $[6,6]-phenyl-C_{71}-butyric acid methyl ester (PC_{71}BM)$ 으로 이루어진 태양 전지의 전기전도도가 자기장 아래에서 변하는 자기전도도 현상은 아직 그 원인이 명확하게 규명되[지] 않고 있었다. 자기전도도와 등가 회로 모델에서 전하쌍 재결합을 나타내는 내부 병렬 저항의 변화가 다양한 조건의 태양 전지에서 거의 동일한 값을 갖는다는 사실로부터, 전하쌍 재결합 모델이 $P3HT:PC_{71}BM$ 태양 전지에서의 자기전도도 현상을 설명하는 데 적합하다는 결론을 얻을 수 있었다. 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ) 와 2a-Aza-1,2(2a)-homo-1,9-seco[5,6]fullerene-C60-Ih-1,9-dione, 2a-[(4-hexyloxy)-3-methoxyphenyl]methyl] (KLOC-6) 가 포함된 태양 전지의 자기전도도 양상을 통해, TCNQ가 전자 제짝 전하쌍 재결합에 영향을 미치는 반면 KLOC-6는 비제짝 재결합에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {DPH 18014
형태사항 vi, 65 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 이세진
지도교수의 영문표기 : Yong-Hoon Cho
지도교수의 한글표기 : 조용훈
공동지도교수의 영문표기 : Choon-Sup Yoon
공동지도교수의 한글표기 : 윤춘섭
학위논문 학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 물리학과,
서지주기 Including references
주제 magnetoconductance
$P3HT:PC_{71}BM$ solar cells
polaron-pair recombination
equivalent circuit model
internal shunt resistance
자기전도도
$P3HT:PC_{71}BM$ 태양전지
전하쌍 재결합
등가 회로 모델
내부 병렬 저항
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