연구성과, 'Nano Letters'지 온라인 속보 게재

기존 태양전지의 효율을 최대 40%이상 향상시킬 신소재가 국내 연구진에 의해 개발됐다. 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 직무대행 김병국)은 김동하 이화여대 교수와 장윤희 박사과정생이 고분자로(분자량 10만 이상) 직접 제조한 '하이브리드 탄소나노소재'를 염료감응형 태양전지에 도입해 효율을 높이는데 성공했다고 27일 밝혔다.

염료감응형 태양전지는 식물의 광합성 원리를 응용한 태양전지로, 기존에 상용화된 실리콘 태양전지에 비해 제작방법이 간단하면서 경제적이다. 또, 투명하게 만들 수 있어 건물의 유리창 등에 직접 활용할 수 있어 차세대 태양전지로 통한다. 김 교수팀은 하이브리드 탄소나노소재를 염료감응형 태양전지 한쪽 전극(광전극)에 붙여 전기를 잘 통하게 하면서도 경계면의 저항을 최소화해 기존 전지 효율을 최대 40% 이상 향상시켰다.

이 외에도 연구팀이 개발한 소재는 고분자를 기반으로해 비교적 쉽게 만들 수 있어 태양전지를 포함한 다양한 에너지 소자의 전극물질로 다양하게 활용될 수 있는 장점이 있다.

김동하 교수는 "이번에 개발된 소재를 활용한 염료감응형 태양전지는 전극의 전도성을 향상시켜 태양전지의 효율을 크게 높일 수 있을 것"이라며 "또 우리 연구팀의 하이브리드 탄소나노소재는 태양전지 뿐만 아니라, 연료전지와 배터리의 핵심 구성요소인 전극소재 및 친환경 가시광 활성 광촉매 분야에도 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다"고 연구의의를 전했다. 연구결과는 나노과학분야 학술지 'Nano Letters'지 온라인 속보(12일자)에 소개됐으며, 1월호에 게재될 예정이다. 논문명은 An Unconventional Route to High Efficiency Dye-Sensitized Solar Cells via Embedding Graphitic Thin Films into TiO2 Nanoparticle Photoanode 이다.

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