We introduce an ultrafast, scalable, and versatile process to form high quality organic films on a liquid substrate utilizing spontaneously spreading phenomenon of the films. This ap-proach has an easy control over the thickness of the films by tuning spreading conditions, and the films can be transferred to the various substrates. Moreover, the amphiphilicity of polymer molecule and the Marangoni flow by 1,8-diioodoctane (DIO) assist the films to have uniform and high quality of nanomorphology with finely phase-separated domains. Polymer solar cells were fabricated based on the high quality films, and the device showed excellent power con-version efficiency of 6.27 %. Furthermore, R2R system using this new process was suggested the potential for a scalable process in organic devices.
본 논문에서 순간 확산 효과를 이용하여 유체 기판에 높은 퀄리티의 유기 박막을 형성하는 초고속, 대면적 그리고 다용도 공정을 소개한다. 마랑고니 효과를 이용하여 고분자 용액이 유체 기판 위에서 균일하고 빠르게 확산하는 현상을 최초로 유기소자용 박막제작에 도입하였다. 이 방식은 확산 조건을 변형하여 두께를 손쉽게 조절할 수 있으며 박막을 다양한 기판에 전사하는 것이 가능하다. 또한, 고분자의 양친성과 1,8-diioodoctane(DIO) 물질을 이용한 마랑고니 효과는 박막이 균일한 고품질의 나노모폴로지를 가지는 박막을 가지는데 기여한다. 이를 이용하여 제작된 고분자 태양전지는 6.27%의 광전변환 효율을 보였다. 더욱이, 이 방식을 이용하여 R2R 공정이 가능한 것을 보여 앞으로 유기 태양전지의 대면적공정에 적용될 수 있음을 보여주었다.
