Spontaneous spreading (SS) process is a coating process that forms organic film using Marangoni effect and transfer the film. The degradation by oxygen is small in the films coated by the SS process because of low oxygen penetration. Also, the SS process is able to be applied to roll to roll process which is a continuous process. Additionally, it is possible to make stacked structure device without damage of the bottom film even using same solvent at the top and bottom layer. However, multi-solvent has to be often used to suppress shrink of film during the SS process. Herein, using small amount of solvent additive as multi-solvent, I study the morphology of films from the SS process. I confirmed that solvent additive remains very long during the SS process because of slow dry, leading to over-aggregation. As the over-aggregation was suppressed, adjusting the solvent additive ratio enable to control molecular orientation of morphology. In result, I reach PCE 11.4% of an organic solar cell.
자발적 순간 확산 공정은 마란고니 현상을 이용하여 유기 박막을 형성시킨 후 전사하여 박막을 코팅하는 공정이다. 자발적 순간 확산 공정을 통해 제작한 박막은 공기의 침투가 작아 산소에 의한 유기박막의 변형은 적다. 또한, 롤투롤과 같은 연속공정에 적용할 수 있으며 공정 중 용매가 거의 제거되므로 하부층의 손상없이 유기박막을 적층 구조로 만들 수 있다. 기존에 이 공정을 이용하여 단일 박막 구조 또는 적층형 박막 구조의 소자를 제작을 보고된 바 있다. 그러나 자발적 순간 확산 공정 중, 박막의 수축을 완화하기 위해 복합용매를 사용해야 경우가 자주 발생한다. 이 논문에서는 미량의 용매 첨가제를 사용하여 자발적 순간 확산 공정에서 형성되는 박막의 모폴로지를 살펴 보았다. 자발적 순간 확산 공정 중 용매 첨가제가 오랫동안 잔류하는 것을 확인했고 결국 큰 응집체를 만들어 내는 것을 확인했다. 이 큰 응집체 형성을 억제시킨 후 용매 첨가제 양을 조절하면 분자 배향을 조절할 수 있음을 확인하였고 최종적으로 광변한 효율 11.4%의 유기태양전지를 제작할 수 있었다.
