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2014-10-29 16:11:30 |
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| 포항공대, ‘투명전극’으로 휘어지는 태양전지 기술개발---머니투데이 |
포항공대, ‘투명전극’으로 휘어지는 태양전지 기술개발
머니투데이 포항=신계호 기자 |입력 : 2014.10.28 17:19
포항공과대학교 신소재공학과 이종람 교수와 박사과정의 함주영 씨가 광 투과도와 전기 전도도가 향상된 태양전지 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.
이 연구팀의 기술은 무게가 가볍고 유연성이 좋은 유기태양전지를 간편하게 충전하면서 사용할 수 있게 돼 새로운 기기에 적용될 것으로 기대를 모으고 있다.
이 기술은 투명전극으로 휘어지는 태양전지 기술로, 스탬프를 찍어내는 것처럼 공정이 간단하다. 재료분야 권위지인 ‘어드밴스드 에너지 머터리얼스(Advanced Energy Materials)’지 10월호 표지논문으로 선정돼 학계의 주목을 끌었다.
현재 유기태양전지의 광전 변환 효율을 높이기 위해 사용하는 투명전극은 인듐 주석 산화물(ITO)으로 만들어진다. 이 물질은 저항이나 투과도면에서 타 소재보다 우수하지만, 제조 시에 300℃가 넘는 온도가 필요로 하고 구부리기도 쉽지 않아 휘어지는 전지에 사용할 수 없다는 단점을 가지고 있었다.
이 연구팀은 고분자의 유연성을 이용해 휘어지도록 할 뿐 아니라 UV잉크를 묻혀 도장을 찍듯 찍어내는 나노임프린트(nanoimprint) 기술을 이용했다.
포항방사광가속기의 가속기 빔라인을 이용해 태양전지 개발의 문제점 중 하나로 꼽혔던 고분자 층에 금속박막을 만들 때 일어나는 광흡수현상이 고분자와 금속의 경계면에서 일어나는 전기장으로 인해 생긴다는 사실을 규명했다.
고분자 층의 표면에너지를 증가시켜 해결한 결과 8nm에 불과한 아주 얇은 두께에서도 기존에 사용되던 170nm의 전극보다 우수한 전기 전도도를 얻어 전극을 이용해 유기 태양전지를 제작한 결과 기존 보다 광전류 밀도를 17% 이상 향상시키는데 성공했다.
이종람 교수는 “유기태양전지는 물론 휘어지거나 접을 수 있는 소자에 적용 가능한 기술로, 잘 구부러지거나 몸에 입을 수 있는 전자기기의 상용화를 앞당기는데 중요한 역할을 할 것”이라고 밝혔다
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