국내 연구진이 양자점(퀀텀닷)을 광활성층으로 이용한 '양자점 태양전지' 효율을 11.53%까지 높였다.
울산과학기술원(UNIST·총장 이용훈)은 장성연 에너지 및 화학공학부 교수팀이 유기 고분자를 소재로 양자점 태양전지 성능을 극대화한 '양자점-유기 고분자 접합 태양전지'를 개발했다고 23일 밝혔다. 무기물 반도체를 이용하는 양자점 태양전지 일부 소재를 유기 고분자로 바꿔 정공 전달 능력을 높인 게 핵심이다.
태양전지에서 전자가 광활성층을 빠져나오면 그 자리에 마치 구멍 같은 정공이 생긴다. 전자와 정공이 음극과 양극으로 이동해 전력이 만들어진다. 태양전지 효율을 높이려면 전자와 정공 쌍을 늘려 전극으로 잘 운반해야 한다.
장 교수팀은 정공을 더 잘 만들고 운반할 수 있도록 양자점 태양전지 한쪽을 유기 고분자로 바꿨다.
장성연 교수는 “양자점 태양전지 전류 생성에 큰 걸림돌이던 정공 운반 문제를 해결한 연구”라며 “고분자 소재를 더 연구해 구조를 최적화하면 더 우수한 특성을 가진 정공 수송 소재를 개발할 수 있을 것”이라 말했다.
이 연구는 '어드밴스드 에너지 머티리얼스' 2월 24일자 표지 논문으로 실렸다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
