Various studies have been studied to develop the materials used for the photoactive layer of organic solar cells. Most studies are related to the core or end groups of non-fullerene small molecules. In contrast, in this study, three new small molecules with side chain changes which are linear alkoxy benzene were developed, and by analyzing the interaction between the end group of the electron donor and the electron acceptor, an ideal photoactive layer was formed and a high efficient organic solar cell was realized.
유기태양전지 광활성층에 사용되는 물질 개발에 대하여 다양한 연구가 진행되고 있고, 어셉터로써는 풀러렌, 고분자와 같은 유기물질들을 사용해왔다. 그중에서도 논 풀러렌 단분자는 최근 10년간 빛의 장파장 영역을 흡수하는 장점을 통해 높은 효율 상승을 보였고, 따라서 논 풀러렌 단분자의 중심 구조나 말단기에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 하지만 단분자의 곁사슬을 다양화하는 논문들은 적은데, 고효율을 나타내는 단분자의 알킬 곁사슬이 좋은 결정성을 보이기 때문이다. 본 연구에서는 다양한 곁사슬을 도입하는 것에 초점을 맞추었다. 기존에 많이 사용되던 가지형의 곁사슬 대신, 알콕시 벤젠이 달린 선형 곁사슬로 변화 시킨 세가지 단분자를 개발하였고 각각의 말단기를 수소, 메틸기, 플루오린으로 세분화하여 그 특성을 비교할 수 있었다. 특히 고효율 시스템에서 보이는 고분자 도너와 어셉터 단분자가 모두 플루오린 분자를 가지고 있다는 점에 주목하여 이런 분자간의 어떤 상호작용이 태양전지 효율에 어떤 영향을 줄 수 있을 지에 대하여 논의하였다. 그 결과, 이상적인 광활성층의 형성과 함께 높은 효율을 가진 유기태양전지를 구현하였다.
