| 유기 태양전지 효율 향상 원리 첫 규명 지스트 이광희 교수팀, 세계 최초 차세대 에너지원 성능 제어 가능성 밝혀 박은성 기자 pes@kjdaily.com |
| 2014년 03월 10일(월) 20:33 |
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이 지역 대학 교수진이 차세대 에너지원으로 주목받고 있는 ‘유기 태양전지’에 사용되는 공액고분자 전해질의 구동 원리를 세계 최초로 규명하는데 성공했다.
특히 이번 연구 결과는 유기 태양전지의 효율을 획기적으로 향상시킬 뿐만 아니라, 유기 전자소자의 기능을 개선할 방법으로 평가받고 있다.
10일 지스트(GIST·광주과학기술원)에 따르면 이광희(사진) 신소재공학부 교수와 지스트 차세대에너지연구소 이병훈 박사 공동연구팀이 유기 태양전지에 사용되는 공액고분자 전해질의 특성을 명확히 규명했다.
공액고분자 전해질은 공액고분자(전기가 통하는 플라스틱)에 이온을 결합한 형태의 고분자로 유기 태양전지의 전극 표면에 흡착해 전자의 이동을 쉽게 한다.
전자의 이동이 쉬워지면 그만큼 유기 태양전지의 성능이 개선될 수 있는데 그동안 공액고분자 전해질의 특성과 역할에 대한 규명이 명확히 이뤄지지 않아 유기 태양전지의 성능 제어에 어려움을 겪었다.
연구팀은 ‘이온의 종류에 따라 소자 성능이 변화한다’는 실험 결과에 착안해 이온 농도가 다른 여러 종류의 공액고분자 전해질을 개발했다.
이를 유기 태양전지에 적용해 성능을 분석한 결과 공액고분자 전해질 속의 이온이 성능을 결정짓는 핵심 역할을 하고 있으며 이온의 농도를 조절함으로써 유기 태양전지의 성능을 제어할 수 있다는 사실도 발견했다.
또 공액고분자 전해질의 이온 농도를 증가시키자 유기 태양전지의 효율도 향상됐으며 공액고분자 전해질이 유기 디스플레이, 유기 트랜지스터 등 다양한 유기 전자소자에도 적용할 수 있다는 점도 확인했다.
이 교수는 “향후 효율이 높고 안정성을 지닌 휘어지는 유기 태양전지와 유기 전자소자의 상용화를 앞당겨 광주지역 전략산업인 태양광산업 발전에 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 미래창조과학부와 광주시의 지원으로 수행됐으며 재료과학 분야의 저명한 국제학술지인 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈 최신호(2월 26일자) 표지논문으로 게재됐다.
/박은성 기자 pes@kjdaily.com
박은성 기자 pes@kjdaily.com