송명훈 울산과학기술대학교(UNIST) 연구팀은 고분자 태양전지의 낮은 효율과 안정성 문제를 해결할 수 있는 새로운 기술을 개발했다. 대면적, 유연 태양전지의 제작이 용이해 향후 고분자 태양전지 상용화를 앞당기는 데 기여할 것으로 기대된다.
고분자 태양전지는 간단한 용액공정과 비교적 적은 비용으로 제작할 수 있지만 기존 실리콘 태양전지에 비해 안정성이 떨어지고 광전변환효율이 낮다.
송 교수 연구팀은 나뭇잎 형태의 나노구조를 갖는 산화아연 전자수송층 위에 극성용매를 처리하는 방식으로 고효율 고분자 태양전지를 개발했다. 이 고분자 태양전지는 극성용매 처리를 하지 않은 역구조의 유기태양전지(효율 6.71%)에 비해 30%나 높은 8.69%의 효율을 나타냈다. 또한 연구팀은 연구개발 과정에서 합성물질 대신에 에탄올이나 메탄올처럼 흔히 사용하는 극성용매만으로 효율을 높여 주목을 받았다.
송명훈 교수는 “극성용매를 통한 선택적 계면조절 방법은 유기태양전지의 효율 향상 뿐 아니라 유기반도체 소자 분야에도 응용할 있다”고 말했다.
한편, 이 연구에는 KAIST, 전자부품연구원, 재료연구소, 울산대가 참여했고 미래창조과학부와 한국연구재단의 중견연구자지원사업의 지원 아래 수행됐다. 연구 결과는 이달 초 어드밴스트 머티리얼즈 온라인 판에 게재됐다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
