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플라스틱 태양전지 제조 공정에 용매를 추가하면 효율이 두세 배 향상된다는 사실은 10여 전에 공지되었으나 정확한 이유는 연구된 바 없다. 최근 TU Eindhoven 연구진들이 밝힌 바에 의하면, 태양전지의 형상, 즉 태양광의 영향으로 움직이는 전자가 포함된 두 개의 혼합된 플라스틱 구성요소의 구조에 따라 효율이 달라진다. 이 같은 구성 요소인 유기 물질들은 제조 공정에서 용해되며 증발되어 경화되며, 용매는 증발 전에 용액에 첨가된다. 광학적 기술을 이용한 결과, 용매를 추가하지 않으면 큰 물방울이 플라스틱 혼합물 경화 과정에서 형성된다는 것을 발견했다. 이는 전자 전달에 부정적인 영향을 미쳐 태양전지의 효율을 감소시킨다. 반대로 많은 용매를 사용하면, 보다 작은 거품들이 발생한다. 또한 경화 과정에서 두 가지 효과들이 존재한다. 용액이 증발하는 과정에서 폴리머는 접힌 구조를 가지며, 용매를 추가하면 훨씬 더 초기 단계에 접힘 프로세스가 시작되어 궁극적으로 거품이 전혀 형성되지 않는다. 이런 방식으로 용매가 베이킹파우더와 유사하게 작용한다는 사실이 밝혀졌으며 연구진은 이 같은 결과가 플라스틱 태양전지의 효율 향상에 적용되길 기대하고 있다. |
