페로브스카이트 태양전지용 SAM 소재 전략

페로브스카이트 태양전지(PSC)의 계면 엔지니어링에 자가 조립 단분자막(SAM) 소재가 유망하지만, 분자 밀도, 전하 수송 효율, 결함 비활성화 간의 최적 균형 달성은 여전히 과제입니다. 본 연구는 유연한 헤드 그룹과 견고한 연결 그룹을 결합한 SAM 소재 설계 전략을 제안합니다. 모델 분자로 (4-(diphenylamino)phenyl)phosphonic acid를 사용하여, 기존 소재 대비 고품질 페로브스카이트 층을 형성하는 것을 확인했습니다. 이 설계는 우수한 에너지 준위 정렬, 향상된 정공 추출, 그리고 전하 수송 효율 증대를 통해 비방사성 재결합을 효과적으로 감소시킵니다. 그 결과, (4-(diphenylamino)phenyl)phosphonic acid 기반 소자는 소면적(0.0715 cm2)에서 26.21%, 대면적(1 cm2)에서 24.49%의 전력 변환 효율을 달성했습니다. 이는 26% 이상의 최대 소자 효율을 보여줍니다. 본 연구는 SAM 분자 설계에 효과적인 접근 방식을 제시하며, 계면 엔지니어링을 통해 페로브스카이트 태양전지의 효율 및 장기 안정성을 향상시키는 명확한 경로를 제공합니다.