'은 나노와이어' 기반의 저가 유기 태양전지를 생산할 수 있는 원천기술이 국내 연구진에 의해서 개발에 성공했다.
재료연구소는 소자기능박막연구실 송명관ㆍ김동호 박사팀과 전북대 강재욱 교수팀, LG디스플레이 박종현 박사팀이 공동으로 `은 나노와이어 기반의 유기 태양전지'를 개발했다고 11일 밝혔다.
은 나노와이어는 투명전극의 핵심 재료인 인듐주석산화물(ITO)을 대체해 쓰이고 있으나, 전극 표면이 거칠고 전극 간 빈 공간이 생겨 광변환효율이 3%에 그쳐 실용화에 기술적 한계를 갖고 있었다.
연구팀은 은 나노와이어 전극과 광 흡수층 사이에 고분자 전도성 물질을 코팅해 빈 공간을 채우고 표면을 다듬어 광변환 효율을 높이는데 성공했다.
또한 유연성도 뛰어나 플라스틱 기판을 1.5㎜ 간격으로 1000회 굽혔을 때 효율 변화가 거의 없다.
투명전극의 핵심 재료인 인듐주석산화물(ITO)을 활용할 때보다 3분의 1 수준으로 저렴한 유기 태양전지를 만들 수 있고, 스마트폰 등 터치 패널에 적용할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.
이번 연구결과는 세계적 재료분야 학술지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼스’ 최신호(9월9일자)에 표지논문으로 게재됐다.
송명관 박사는 “태양전지 및 차세대 디스플레이의 투명전극 재료의 핵심인 ITO를 대체하기 위해서는 새로운 소재발굴이나 소자 집적화 기술 개발이 필요하다”며
“공정이 쉽고 대량생산이 가능한 은 나노와이어를 이용한 이번 연구결과는 유기 태양전지 뿐만 아니라 플렉시블 유기 트랜지스터나 유기 디스플레이, 유기 발광다이오드 등 다양한 전자기기의 성능 향상에도 기여할 것으로 전망된다”고 밝혔다.
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