In this study, thin film encapsulation (TFE) of aluminum oxide (Al₂O₃) and zirconium dioxide (ZrO₂) deposited by atomic layer deposition (ALD) was applied on an organic solar cell device composed of PBDB-T:ITIC. To evaluate the long-term stability of the device, the maximum power point tracking (MPPT) test was conducted under illumination. As a result, the encapsulated device showed 100% stable performance for 120 hours compared to the device without TFE. Although the solar cell device performance decreased slightly after ALD process treatment due to thermal damage of hole transport layer (HTL), it showed very good characteristics in terms of long-term stability. In addition to the stability improvement effect, the TFE film also shows the effect of improving the transmittance of light incident on the solar cell, such as anti-reflection coating (ARC). This shows the possibility that TFE coating technology can contribute to both stability and performance improvement of solar cells in the future.

본 연구에서는 PBDB-T:ITIC로 만들어진 유기태양전지 소자에 원자층증착법(ALD)를 통하여 aluminum oxide(Al₂O₃)와 zirconium dioxide(ZrO₂)를 이용하여 thin film encapsulation(TFE)를 하였다. 소자의 장기 안정성 평가 결과 TFE를 처리한 소자는 그렇지 않은 소자 대비 120시간 동안 100% 안정한 성능을 보였다. 비록 80 ^oC에서의 ALD 공정 후, 태양전지 소자 성능이 다소 감소했지만 장기 안정성 측면에서는 매우 우수한 특성을 보였다. 또한 TFE는 안정성 향상 효과 외에도 저반사코팅(ARC)과 같이 태양전지에 입사되는 빛의 투과도 향상 효과를 보인다. 이는 TFE 코팅 기술이 향후 태양전지의 안정성과 성능 향상 모두에 기여할 수 있는 가능성을 보여준다.

Keywords: atomic layer deposition, thin film encapsulation, long-term stability, organic solar cells.