Facile and Low-Energy Synthesis of Perovskite Quantum Dots for Optoelectronics

Abstract

페로브스카이트 양자점은 광전자 소자에 적용시 높은 광학 및 전기적 특성으로 인해 큰 주목을 받고 있음. 그러나 페로브스카이트 양자점의 합성은 일반적으로 고온과 진공공정을 필요로 하므로 대량생산에 어려움이 있음. 본 연구에서는 대기중 저온/상압에서 페로브스카이트 양자점을 손쉽게 합성하여 공정시간과 에너지를 절약하였음. 기존과 다른 방법으로 페로브스카이트 양자점을 합성함에 따라 세척공정이 중요해졌으며 양자점의 표면 및 결정 분석을 통해 원인을 분석하고 해결하였음. 컴퓨터 계산을 통하여 열역학적으로 세척공정 중의 표면반응이 일어남을 확인하였고, 낮은 온도에서도 다양한 페로브스카이트 양자점의 합성이 가능케 됨을 보였음. 그 결과, 안정한 콜로이드 양자점의 생산수율을 획기적으로 높였음. 이렇게 합성된 다양한 페로브스카이트 양자점으로 기능성 컬러필터 및 태양전지를 제조하였음. 특히, 이렇게 제작된 양자점 태양전지는 섭씨 60도씨 이하에서 합성한 양자점을 적용한 태양전지 중 최고의 효율을 보였음.