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아주대·고려대 연구팀, 차세대 태양전지 효율·안정성 높이는 신소재 개발

이연우 기자   2018년 05월 18일(금) 제0면
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아주대ㆍ고려대학교 연구진이 공동으로 차세대 태양전지의 효율과 안정성을 높이는 소재를 개발하는 데 성공했다.

아주대 권오필 응용화학생명공학과ㆍ김종현 분자과학기술학과 교수와 고려대 임상혁 화학공학과 교수는 17일 ‘페로브스카이트(perovskite) 태양전지용 유기 전자 수송 물질’ 개발에 성공했다고 밝혔다.

최근 각광받고 있는 태양전지 소재인 페로브스카이트는 가시광 영역의 빛을 높은 효율로 흡수하고, 전하의 이동도가 우수하다는 평을 받고 있다. 이 소재를 이용하면 용액 공정을 통해 낮은 가격으로 태양전지 제작이 가능하고, 유연하고 구부러지는 태양전지 구현도 가능하다는 장점이 있다.

그동안은 고효율의 페로브스카이트 태양전지 개발을 위해 다양한 종류의 전자 수송 소재가 개발돼왔지만 대부분 합성과 정제가 까다롭다는 이유로 단가가 비쌌다. 또 고온에서의 구동 안정성이 낮은 단점도 있었다.

이에 연구팀은 우수한 전자 수송 능력을 가지면서도 합성이 용이한 나프탈렌 다이이미드의 유도체 구조에 주목, 저온 용액 공정이 가능한 소재를 개발함으로써 낮은 가격으로 태양전지 같은 대면적 플렉시블 소자를 만드는 성과를 냈다.

연구팀은 “이번에 개발한 전자 수송 소재를 사용할 경우 20% 이상의 고효율을 내는 태양전지를 저가로 제작할 수 있다”며 “이번에 개발한 소재 설계 기술은 용액 공정을 더욱 용이하게 할 뿐 아니라 소재의 안정성 또한 높일 수 있는 방안으로 앞으로 여러 광전자 소재에 적용될 수 있다”고 말했다.

이연우기자

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