화학뉴스

유기 태양전지 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 원리를 국내 연구진이 규명했다.
GIST(광주과학기술원)는 신소재공학부 이광희 교수와 차세대에너지연구소 이병훈 박사 공동연구팀이 유기 태양전지에 사용되는 공액고분자 전해질의 특성을 규명했다고 3월7일 발표했다.
공액고분자 전해질은 공액고분자(전기가 통하는 플래스틱)에 이온을 결합한 고분자로 유기 태양전지의 전극 표면에 흡착해 전자의 이동을 쉽게 한다.
전자 이동이 쉬워지면 유기 태양전지 성능이 대폭 향상되는 것으로 알려지고 있으며, 지금까지 공액고분자 전해질 특성과 역할에 대한 규명이 이루어지지 않아 성능제어에 어려움을 겪었다.
연구팀은 이온 농도가 다른 여러 종류의 공액고분자 전해질을 개발해 유기 태양전지에 적용했으며, 공액고분자 전해질 속의 이온이 성능을 결정짓는 핵심 역할을 하고 이온 농도를 조절함으로써 유기 태양전지의 성능을 제어할 수 있음을 발견했다.
또 공액고분자 전해질의 이온 농도를 증가시키자 유기 태양전지의 효율도 향상됐으며 공액고분자 전해질이 유기 디스플레이, 유기 트랜지스터 등 다양한 유기 전자소자에도 적용할 수 있다는 점도 확인했다.
이광희 교수는 “유기 태양전지 성능 제어 가능성을 규명한 것은 세계 최초”라며 “효율이 높고 안정성을 지닌 플렉서블(Flexible) 유기 태양전지와 유기 전자소자의 상용화를 앞당겨 태양광산업 발전에 기여할 것”이라고 강조했다.
연구는 미래창조과학부와 광주시의 지원으로 수행됐으며 재료과학 분야 국제학술지 Advanced Functional Materials 2월26일 표지논문으로 게재됐다.