김범준 교수 "유연성 필요한 차세대 휴대용 에너지원 응용 기대"
[환경데일리 김영민 기자] 국내 연구진이 차세대 에너지원으로 주목받는 플라스틱 태양전지(고분자-고분자 태양전지)의 광 전환 효율을 크게 높이는 데 성공했다.
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한국연구재단은 KAIST 김범준<사진>·부산대 우한영 교수(공동 교신저자)와 KAIST 강현범·부산대 우딘 모하메드 아프사르 박사(공동 제1저자)가 고분자-고분자 태양전지의 광 전환 효율을 5% 이상 높인 태양전지를 개발했다고 29일 밝혔다.
고분자-고분자 태양전지는 기존의 풀러렌 유기태양전지에 비해 상용화의 핵심 요소인 기계적인 안정성 및 열에 대한 안정성을 대폭 향상시킬 수 있는 장점을 갖고 있다.
그러나 풀러렌 유기태양전지에 비해 광 전환 효율이 낮은 게 단점이다.
이는 광 활성층을 형성하는 두 고분자가 잘 섞이지 않고 과도하게 분리되는 현상, 즉 '상 분리' 현상이 발생하기 때문이다.
이런 현상은 전자의 생성과 운반을 저해하고 태양전지의 광 전환 효율을 감소시키는 요인으로 꼽힌다.
이번에 전도성 고분자의 분자량과 구조를 조절함으로써 두 고분자의 상 분리 현상을 효과적으로 제어해 광 전환 효율을 5% 이상 높인 태양전지를 개발했다.
김범준 교수는 "이번 연구는 고분자 플라스틱 태양전지가 미래 에너지원, 특히 유연성이 필요한 휴대용 차세대 전자소자의 에너지원으로 응용할 가능성을 보여준 사례"라고 말했다.
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