Solution processable quantum dots are promising materials for optoelectronic device. In addition, it is possible to tune the band gap depending on its size. In the solar cell research field, the quantum dots researches are actively proceeded because of multiple exciton generation, which is a unique phenomenon by quantum confinement effect. In the light emitting diode research field, the quantum dots are also regarded as promising materials because it has very narrow emission wavelength which determining color purity. However, if the quantum dot solution has large size distribution, it is unsuitable for use as optoelectronic device because each different size quantum dots have different band gaps. Therefore, the study for narrowing size distribution of quantum dots have been regarded as important research. Here, we studied the synthesis of quantum dot solutions which have very narrow size distribution with any defect. In this paper, the synthesis environment of the quantum dots, the rinsing and isolation process of the synthesized quantum dots were modified to synthesize lead sulfide and perovskite quantum dots which has very narrow size distribution with any defect. Moreover, the solar cells using the synthesized lead sulfide quantum dots were fabricated, which reported 12.159 % power conversion efficiency at AM 1.5.
양자점 반도체 물질은 용액 공정이 가능하고, 양자점의 크기에 따라 밴드갭을 쉽게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 또한 양자점이 가지는 독특한 현상인 다중 엑시톤 생성에 의해 태양 전지 분야에도 연구가 활발히 진행되고 있고, 색 순도를 나타내는 발광 파장의 폭이 매우 좁아 발광 다이오드 분야에서도 각광받고 있는 물질이다. 하지만 양자점 용액 내에 서로 다른 크기의 양자점들이 존재하면, 양자점들 각각의 밴드갭이 서로 다르기 때문에 광전 소자로의 적용에 있어 좋지 못한 영향을 미치게 된다. 그러므로 양자점 합성 연구에서는 합성된 양자점 용액의 크기분포를 줄이는 연구가 매우 중요하게 다루어 지고 있다. 본 논문은 합성된 양자점 용액 내에 결함 없이 크기분포가 매우 좁은 양자점 용액을 합성하는 것을 목적으로 한다. 본 논문에서는 양자점의 합성 환경, 합성된 양자점의 세정 및 고립 공정을 수정하여 결함 없고 크기분포가 매우 좁은 황화납 및 페로브스카이트 양자점을 합성하였다. 또한 합성된 황화납 양자점을 사용하여 태양 전지를 제작하였고, 이는 AM1.5 조건에서 12.159 %의 고효율을 보고하였다.
