이준우 응용화학과·분자과학기술학과 교수(사진=아주대)
연구팀은 차세대 태양전지의 핵심 소재를 분자 수준에서 설계했다. 별도의 첨가제 없이도 높은 효율을 낼 수 있는 기술이다.
연구팀은 페로브스카이트 태양전지의 핵심 소재를 새롭게 설계했다. 페로브스카이트 태양전지는 결정 구조를 광흡수층으로 활용, 빛을 전기 에너지로 바꾸는 차세대 태양전지다. 기존의 실리콘 태양전지보다 제조 공정이 간단하고 경제적인 데다 광흡수 능력이 뛰어나다는 장점이 있다.
이준우 아주대 교수는 “정공전달 고분자는 전하를 나르는 역할과 페로브스카이트가 자라날 바닥을 제공하는 역할을 동시에 맡지만, 그동안 두 기능을 한 소재 안에서 함께 설계·구현한 사례는 드물었다”라며 “분자 뼈대를 바꾸지 않고 곁가지만 조정하는 방식이라 기존 PTAA의 공정 편의성과 안정성을 그대로 유지할 수 있다”고 설명했다.
이 교수는 이어 “다양한 조성의 페로브스카이트와 대면적 공정, 탠덤 소자로 확장 가능한 소재 설계 원리”라고 덧붙였다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 등의 지원을 받아 수행했다. 아주대 응용화학과·대학원 분자과학기술학과 이준우·김종현 교수가 교신저자로, 한국화학연구원(KRICT) 광에너지연구센터 김찬혁 연구원과 아주대 석사과정 정재우 학생이 제1 저자로 연구에 참여했다. 연구 결과는 저명 국제학술지(Chemical Engineering Journal) 9월호에 게재됐다.
