유기태양전지용 나노소재의 효율성을 미리 확인할 수 있는 측정법이 개발됐다.

개발 주역은 임동찬 재료연구소 표면기술연구본부 선임연구원과 조신욱 울산대 교수, 김영독 성균관대 교수가 참여한 공동연구팀이다.

공동연구팀은 유기태양전지를 완성하기 전에 적용 소재 단위의 영역에서 광전 반응 특성 등 효율을 분석할 수 있는 새로운 측정법을 찾아냈다. 광전 반응은 빛을 받아 전기에너지를 만드는 것으로 광전 변환 특성이 우수하다는 것은 유기태양전지 전체 효율이 높다는 것을 의미한다. 이번 연구 성과는 네이처 자매지 ‘사이언티픽 리포트’에 게재됐다.

유기태양전지는 플러렌 유도체, 전도성 고분자, 금속산화물 등 다양한 나노소재를 혼합하거나 층층으로 쌓아 만든다. 공동연구팀의 측정법은 전지 소자를 완성하기 전에 나노소재 단위에서 미세 영역에 대한 분석만으로 소자 효율을 예측할 수 있다. 전하의 흐름을 이미지로 표현할 수 있어 타 연구 분야에 활용도 가능하다.

공동연구팀은 유기태양전지의 효율을 높이고 측정법의 타 분야 적용을 앞당기기 위해 관련 연구를 지속적으로 펼쳐나갈 계획이다.

임동찬 박사는 “나노소재 고유 특성뿐만 아니라 다른 소재와 결합 때 나타날 수 있는 새로운 특성을 미리 파악하는 것은 중요한 연구 정보가 된다”며 “이 기술은 개별 나노소재가 전지 효율에 미치는 영향을 실시간으로 조사할 수 있다는 점에서 유기태양전지 품질 관리는 물론이고 나노소재 기초 및 응용연구에 파급효과가 클 것”이라고 말했다.