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유기 태양전지 박막 형성 원리 첫 규명

포스텍(포항공대) 화학공학과 조길원(57·사진) 교수와 박사과정 김민(29) 연구원이 차세대 태양전지로 주목 받고 있는 유기(有機) 태양전지의 박막(薄膜) 형성 원리를 최초로 규명했다.

 미래창조과학부는 6일 글로벌프런티어 사업인 ‘나노기반 소프트 일렉트로닉스 연구단’ 소속인 조 교수팀의 연구성과가 재료과학 분야 세계적 학술지인 ‘어드밴스트 에너지 머티리얼스(Advanced Energy Materials)’ 최신호에 표지논문으로 실렸다고 밝혔다. 유기물 반도체를 사용하는 유기 태양전지는 종이처럼 유연하기 때문에 신문 형태로 인쇄하면 넓은 면적으로 만들 수도 있지만 태양 빛을 전기에너지로 변환하는 광전효율이 낮아 상용화에 어려움을 겪고 있다.

 이번에 조 교수팀은 3차원 투과전자현미경을 이용해 유기 태양전지 박막(100나노미터 정도의 두께)의 나노구조를 3차원으로 분석해 광전효율이 우수한 박막의 나노구조를 제시했다. 또 기존 유기 태양전지에 비해 20% 이상 효율을 증가시킨 태양전지 개발에도 성공했다. 끓는점이 다른 두 용매를 혼합해 증발속도를 조절함으로써 광전효율이 높은 광활성층 나노구조를 만들어낸 덕분이다.

강찬수 기자
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