김윤희 교수. /© 뉴스1

국립 경상대학교는 자연과학대학 화학과 김윤희 교수팀 등이 콜로이드 양자점에 새로운 유기 반도체 고분자 정공전달층을 사용해 최고 효율 하이브리드 태양전지를 개발하는데 성공했다고 24일 밝혔다.

개발에는 포항공대 화학공학과 박태호 교수팀, 미국 토론토대 사전트 교수팀이 함께했으며, 재료 분야 최고 저명 국제학술지인 '어드밴스드 머티리얼스' 지에 게재됐다.차세대 태양전지는 유기고분자, 콜로이드 양자점(Quantum Dot), 페로브스카이트, 염료(Dye) 등의 다양한 광활성층 소재를 사용하는데 소재별로 효율적으로 흡수할 수 있는 주요 파장영역대가 다르다.

연구에서는 콜로이드 양자점에 신규 개발된 유기 반도체 재료를 정공전달층으로 해 개발된 하이브리드 태양전지로, 현재까지 개발된 콜로이드 양자점 태양전지 중에서는 가장 높은 14.0%의 전력 변환 효율을 보였다.

신규 유기 반도체 재료 개발을 통해 한계를 뛰어넘는 높은 효율을 갖는 하이브리드 태양전지 개발을 통해 향후 고효율·고안정성 하이브리드 콜로이드 양자점 전지를 개발할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.경상대는 15년 전부터 유기반도체 재료를 연구해 왔으며 미국 스탠포드, 시카고, 아르곤 연구소, 영국의 임페리얼, 이탈리아 밀라노대학, 일본 이화학연구소 등 해외 우수 그룹과 공동연구를 수행하고 있다.

또한 국내 삼성 디스플레이, 삼성 종합술기원, 엘지 디스플레이, 서울대, 카이스트, 포항공대, 유니스트, 지스트, 디지스트, 화학연구원, 키스트, 한양대학교, 중앙대학교 등과 공동 연구를 수행하고 있다.


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