나노종합기술원 연구진, 나노급 투명전극 형성 기술 개발

유기태양전지의 성능을 약 10% 향상시킬 수 있는 나노공정기술이 개발됐다. 3차원 표면 미세구조상 전기전도도와 투명도의 손실이 없어 디스플레이, 전자소자 등 여러 분야에 적용될 수 있을 전망이다.

나노종합기술원(원장 이재영)은 김정원·전환진 박사 주도로 10nm급의 나노 구조로 투명전극을 제작할 수 있는 기술을 개발하는데 성공했다고 7일 밝혔다.

이번에 개발된 공정기술은 대표적인 투명전극 물질인 아이티오(ITO, Indium Tin Oxide)의 기판 표면에 전도도와 투명도가 저하되지 않는 금으로 된 섬(Island) 모양의 10nm급의 나노구조체를 형성하는 방식이다.

기존에는 전기를 생성하는 활성층(active layer)에 사용되는 기능성 유기물질의 합성·처리 방법 등 평판형 투명전극 기판에 대한 연구가 중점적으로 진행되어 왔다. 이번에 개발된 기술은 10nm급 3차원 표면 미세구조의 투명전극 기판을 이용해 유기태양전지의 효율을 향상시켰다.

안치원 나노종합기술원 박사는 "나노소재표면 미세구조 제작 기술은 학계와 산업계의 숙원 기술 중 하나"라면서 "이번에 개발된 소재표면 나노구조제작 기술은 투명전극 기판에 간단한 플라즈마 공정을 이용해 즉시 적용 가능하다는 점에서 산업적 의미가 크다"고 설명했다.
 
이재영 원장은 "나노관련 국내 우수연구그룹과의 유기적인 상호협력을 통해 차세대 나노관련 공정 기술 개발과 사업화 기술개발에 지속적으로 노력할 계획"이라고 말했다. 

이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 해외우수연구기관 유치사업, 파동에너지 극한제어연구단 중견연구자 사업 등의 지원과 GIST 고등광기술원의 협력으로 진행됐다. 연구 결과는 '나노스케일(Nanoscale)' 온라인판에 7일자로 게재됐다. 

10nm 크기의 금 나노구조 투명전극 기술이 적용된 태양전지 모형도.<자료=나노종합기술원 제공>
10nm 크기의 금 나노구조 투명전극 기술이 적용된 태양전지 모형도.<자료=나노종합기술원 제공>
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