Effect of the Solvent Doping Concentration of PEDOT:PSS Transparent Electrodes and the Hole Transport Layer Thickness on the Characteristics of Organic Solar Cells
유기태양전지의 투명전극으로서 기존의 값비싸고 깨지기 쉬운 Indium Tin Oxide (ITO) 전극을 대체하고자, 전도성 고분자인 poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS)를 적용하였다. 솔벤트의 도핑 농도에 따른 PEDOT:PSS 박막의 전기 전도도와 표면 거칠기의 특성 변화를 관찰하고, 그 결과가 PEDOT:PSS를 투명전극으로 사용한 유기태양전지의 특성에 미치는 영향을 연구하였다. PEDOT:PSS의 솔벤트 농도가 증가함에 따라, 박막의 표면 거칠기가 증가하고, 이는 유기태양전지의 단락전류의 변화를 야기했다. 또한, 소자의 홀 이동층이 얇아짐에 따라 광활성층의 단파장영역의 광흡수가 증가하는 것을 관찰할 수 있었다.
Indium tin oxide (ITO) is the most common transparent electrode for organic solar cells due to its
high electrical conductivity and transmittance. However, the ITO film significantly increases device costs and its brittleness limits the applications in flexible electronics. Here, a highly conductive polymer, poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) is studied as an alternative electrode for organic solar cells. The effect of solvent doping concentration on the electrical and surface structural properties of PEDOT:PSS thin films is investigated. It is observed that, with increasing a solvent concentration in PEDOT:PSS
films, surface roughness of PEDOT:PSS electrodes increases, causing the change of short circuit current densities in devices. In addition, a light absorption property at short wavelengths is enhanced by decreasing the thickness of hole transport layers of organic solar cells.