새로운 아이오딘화 구리-유기복합화합물의 합성과 광전기적 특성

Abstract

이 연구에서는 유기 금속 할로겐화물 태양전지의 새로운 광 흡수체로써 copper iodide p-phenylenediamine {Cu2I2(PPd), PPd=C¬6H8N2}를 합성하고 분석하였다. 단결정 X-ray 회절 분석 결과, 이 화합물은 공간군 Pcab에 해당하는 사방정계 격자구조를 가진다. 격자상수는 a = 7.0598(3)Å, b = 7.1672(3)Å, c = 20.8195(8)Å였다. 이 구조는 CuI와 PPD층이 c축을 따라 번갈아 쌓이는 2차원 층상 구조로 이루어져 있다. 확산반사스펙트럼을 이용하여 측정한 직접 밴드 갭은 1.43ev이고, Mott-schottky 도시법을 통해 n형 반도체임을 알 수 있었으며, flat band의 위치는 -4.16eV (compared with vacuum)였다. 이를 기존의 유기 금속 할로겐화물 태양전지에 사용하던 많이 쓰이는 페로브스카이트 구조의 methylammonium lead iodide와 비교하면 flat band의 위치는 -0.26eV, 밴드 갭의 크기는 0.1eV 정도 더 작다.