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[IT뉴스][뉴테크] 눈에 안 보이는 빛까지 발전에 쓰는 차세대 태양전지

온카뱅크관리자

2024-10-31 10:15:35

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">KAIST·연세대 공동 연구진<br>페로브스카이트 태양전지 상용화 앞당겨</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="pI9zAh9HUj">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="UI9zAh9HpN" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이정용 한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 교수와 김우재 연세대 화학과 교수 공동 연구진이 기존 가시광선 영역을 뛰어넘어 근적외선의 광 포집을 극대화한 고효율·고안정성 유무기 하이브리드 태양전지 제작 기술을 개발했다./pixabay" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/31/chosunbiz/20241031101538552oanq.jpg" data-org-width="3520" dmcf-mid="3H3Zec3IUc" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/31/chosunbiz/20241031101538552oanq.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            이정용 한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 교수와 김우재 연세대 화학과 교수 공동 연구진이 기존 가시광선 영역을 뛰어넘어 근적외선의 광 포집을 극대화한 고효율·고안정성 유무기 하이브리드 태양전지 제작 기술을 개발했다./pixabay
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          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="umBUaOBW0a" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/31/chosunbiz/20241031101538926axvr.png" data-org-width="1800" dmcf-mid="08fbEvf5zA" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/31/chosunbiz/20241031101538926axvr.png" width="658"></p>
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          <p dmcf-pid="7yPVmYP37g" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 페로브스카이트 태양전지의 전력 변환 효율을 크게 높이는 혁신 기술을 개발했다. 차세대 태양전지의 상용화 가능성을 크게 높이고, 글로벌 태양전지 시장에서 중요한 기술적 진전에 기여할 것으로 보인다.</p>
          <p dmcf-pid="z5JxStJqpo" dmcf-ptype="general">이정용 한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 교수와 김우재 연세대 화학과 교수 공동 연구진이 기존 가시광선 영역을 뛰어넘어 근적외선의 광 포집을 극대화한 고효율·고안정성 유무기 하이브리드 태양전지 제작 기술을 개발했다고 31일 밝혔다. 이번 연구는 국제 학술지 `어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)’ 온라인판에 지난 9월 30일 게재됐다.</p>
          <p dmcf-pid="qatHMjtszL" dmcf-ptype="general">페로브스카이트는 유기·무기 소재의 장점을 모두 가진 물질로, 빛 에너지를 흡수해 전기 에너지로 변환하는 태양전지 소재로 쓰인다. 하지만 기존 납 기반의 페로브스카이트 태양전지는 850㎚(나노미터, 10억분의 1m) 이하 파장의 가시광선 영역만 흡수할 수 있어 전체 태양 에너지의 약 52%를 활용하지 못하는 한계가 있었다.</p>
          <p dmcf-pid="BdYSfiYcun" dmcf-ptype="general">연구진은 이를 해결하기 위해 유기 광반도체를 페로브스카이트 소재와 결합한 하이브리드 소자를 설계했다. 개발한 소자는 가시광선뿐 아니라 근적외선까지 흡수할 수 있다. 또 해당 구조에 다이폴(쌍극자) 층을 도입해 소자 성능을 높였다. 다이폴 층은 소자 내 전하 수송을 원활하게 하는 얇은 물질 층을 말한다.</p>
          <p dmcf-pid="bsbuNIbY0i" dmcf-ptype="general">이번 연구의 핵심 성과는 하이브리드 소자의 전력 변환 효율(PCE)을 기존 20.4%에서 24.0%로 대폭 높인 것이다. 특히 이번 연구는 기존 연구들과 비교했을 때, 근적외선 영역에서 78%에 달하는 높은 내부 양자 효율(IQE)을 달성했다. 내부 양자 효율은 물질 내에서 빛 에너지로 변환되는 비율이다. 이 소자는 극한의 습도 조건에서도 800시간 이상 동안 초기 효율의 80% 이상을 유지했다.</p>
          <p dmcf-pid="Kj3Zec3IUJ" dmcf-ptype="general">이정용 교수는 “이번 연구를 통해 기존 페로브스카이트와 유기 하이브리드 태양전지의 근적외선 광 포집 성능을 극대화하면서도 전력 변환 효율을 크게 향상시켰다”며 “기존 페로브스카이트가 가진 기계적, 화학적 안정성 문제를 해결하고 광학적 한계를 뛰어넘을 수 있는 새로운 돌파구가 될 것”이라고 전했다.</p>
          <p dmcf-pid="93odWpo90d" dmcf-ptype="general">참고 자료</p>
          <p dmcf-pid="22mkpfme0e" dmcf-ptype="general">Advanced Materials(2024), DOI: <span>https://doi.org/10.1002/adma.202411015</span></p>
          <p dmcf-pid="VKwA32wM3R" dmcf-ptype="general">- Copyright ⓒ 조선비즈 &amp; Chosun.com -</p>
         </section> 
        </div> 
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