기존 유기 포토디텍터는 성능 및 유연성 한계를 가지고 있어, 특히 녹색광 파장대에서의 효율 개선이 요구되어 왔습니다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 하프늄옥사이드 초박막을 버퍼층으로 적용한 유기 포토디텍터 및 제조 방법을 제안합니다. 최적 두께(4~5.5nm)의 하프늄옥사이드는 전자 차단 및 정공 터널링 효과를 극대화하여, 기존 버퍼층 대비 광반응 특성을 3.5배 향상시켰습니다. 특히 녹색광(510~570nm)에 대한 효율이 대폭 증대되어 차세대 가시광 센서 및 유연 전자소자 개발에 크게 기여할 것으로 기대됩니다. 본 기술은 스핀 코팅 및 연속 이온 증착(SILD) 방식으로 효율적인 제조가 가능합니다.

기존 페로브스카이트 태양전지는 높은 초기 효율에도 불구하고 열화 문제로 장기 안정성 확보에 어려움이 있었습니다. 본 기술은 광흡수층과 쌍극자 모멘트 형성층 사이에 초박막 봉지층(PMMA)을 삽입하는 혁신적인 이중 삽입층 구조를 제안합니다. 이를 통해 페로브스카이트와 쌍극자 모멘트 형성층 간의 반응을 효과적으로 차단하여 소자의 열화를 방지합니다. 결과적으로 초기 성능의 95%를 720시간 이상 유지하는 탁월한 장기 안정성을 보이며, 21.63%의 높은 광전변환 효율을 달성하여 페로브스카이트 태양전지의 상용화 가능성을 크게 높였습니다.