[대학저널 오혜민 기자] 경상대학교(총장 권순기) 윤희(사진·화학) 교수팀은 22일 한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 김범준 교수팀과 유기 태양전지분야에서 새로운 유기반도체 고분자를 개발·사용해 높은 수준의 효율을 나타내는 올폴리머 태양전지를 개발했다고 밝혔다.
기존 올폴리머 태양전지 중 높은 효율을 나타내는 이 연구 성과는 재료분야 최고 국제학술지 ‘어드벤스드 에너지 머터리얼스’ 2월에 게재됐다.
이번 연구는 에너지기술평가원 전략기술개발사업과 한국연구재단 중견연구자 지원사업의 지원으로 수행됐으며, 김 교수팀 순청 박사과정생과 김범준 교수팀 이진우 박사과정생이 공동 제1저자로 참여했다.
유기박막 태양전지는 억셉터 재료의 경우 이제까지는 주로 고가의 플러렌 유도체를 사용했고, 최근에는 비 플러렌 저분자 억셉터를 사용하는 연구가 진행되고 있다.
올폴리머 태양전지는 비 플러렌 저분자 억셉터 대신 비 플러렌 고분자 억셉터를 사용하는 것으로 저렴한 비용과 신축성, 뛰어난 기계적 안정성으로 인해 신재생 에너지의 상용화를 위해 필요성이 증가할 전망이다.
이번 연구에서는 새로운 비 플러렌계 억셉터 고분자 유기반도체 재료를 개발해 올폴리며 태양전지에 적용하는 연구가 진행됐으며, 현재까지 개발된 올폴리며 태양전지 중 높은 11.12%의 전력 변환 효율을 보여 기계적 안정성 측면에서 우수한 특성을 보였다. 이같은 결과들은 고효율·고안정성 유기 태양전지의 상용화를 위해 중요한 역할을 할 전망이다.
경상대는 15년 전부터 유기반도체 재료를 연구했으며, 미국 스탠포드대와 시카고대, 아르곤 연구소, 영국의 임페리얼대학, 이탈리아 밀라노대학, 일본 이화학연구소 등과 공동연구를 수행하고 있다.
국내에서는 삼성 디스플레이와 삼성 종합기술원, 엘지 디스플레이, 서울대, KAIST, 포스텍, 유니스트, 지스트, 디지스트, 화학연구원, 키스트, 한양대, 중앙대 등과 공동연구를 진행하고 있다.
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