본 발명은, (i) 분지형 폴리에틸렌이민(branched polyethylenimine, BPEI)의 말단 1차 아민기의 전부 또는 일부가 하기 화학식 1로 표시되는 이민(imine) 기로 치환된 화합물 또는 (ii) 상기 화합물을 알킬화 반응시켜 폴리에틸렌이민 골격 내의 2차 아민의 전부 또는 일부를 제거한 화합물인 것을 특징으로 하는, 유기 태양전지의 음극 계면 물질(cathode interfacial material, CIM)용 폴리에틸렌이민 유도체 및 이를 포함하는 음극 계면층을 가지는 유기 태양전지에 대한 것이다: [화학식 1] (상기 화학식 1에서 R은 , , , 또는 ).