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  • 국립 부경대학교 교수님들의 자랑스러운 소식입니다.
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하이브리드 적층형 태양전지 개발
작성자 대외협력과 작성일 2014-12-08
조회수 1572
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하이브리드 적층형 태양전지 개발
대외협력과 2014-12-08 1572

박성흠 교수, 
유기-무기 하이브리드 적층형 태양전지 개발
- 하이브리드 인터페이스 소재 활용 기존 태양전지 효율향상 기술 구현


△ 박성흠 교수.
국내 연구팀이 ‘하이브리드 인터페이스 소재를 활용하여 기존 태양전지의 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 저가형의 유기-무기 하이브리드 적층형 태양전지’를 개발했다. 

부경대학교 박성흠 교수와 부산대학교 김광호 교수 연구팀은 미국 UCSB의 히거 교수와의 국제공동연구를 통해 무기태양전지와 유기태양전지를 각각의 구성층으로 사용하는 유기-무기 하이브리드형의 적층형 태양전지를 개발하고, 용액공정이 가능한 타이타늄 산화물 기반의 하이브리드 인터페이스 소재를 전자수송층으로 활용하여 기존의 태양전지의 효율을 크게 향상시켰다.

연구팀은 청색과 녹색영역의 빛을 흡수하는 비정질 실리콘 태양전지와 적색과 적외선영역의 빛을 흡수하는 유기태양전지를 병합하여 직렬형과 병렬형의 유기-무기 하이브리드 적층형 태양전지를 개발했다. 연구팀은 직렬형 적층형 태양전지의 경우 기존 단일 태양전지에 비해 태양전지의 출력전압이 두 배 이상 증가하였으며, 병렬형 태양전지의 경우 기존 태양전지에 비해 높은 광전류를 보이며 60% 이상의 효율 상승을 가져온다고 밝혔다.

또 연구팀은 직렬형과 병렬형의 적층 태양전지에 연구팀에서 직접 제조한 하이브리드 인터페이스 소재인 타이타늄 산화물을 도입하여 광전류의 생성을 증대시켰으며, 유기물에서 생성된 전자의 이동을 용이하게 하여 적층형 태양전지의 성능을 크게 개선시켰다고 설명했다.

박성흠 교수는 “이 연구결과는 기존 무기물 태양전지의 제조 공정을 유지하면서도 쉽게 적용이 가능하고 최소비용으로 기존 태양전지의 효율을 증가시킬 수 있는 기술로서, 차세대 저가형 고효율의 태양전지 실현을 앞당길 뿐만 아니라 높은 효율을 보이는 기존 태양전지에 도입할 경우 세계 최고 효율의 태양전지가 개발될 것.”이라고 밝혔다.
 
이번 연구는 미래창조부가 추진하는 글로벌프론티어사업 하이브리드 인터페이스 기반 미래소재연구단(단장 김광호)의 지원으로 부산대 김광호 교수와 부경대학교 박성흠 교수팀이 수행하였으며, 연구결과를 담은 논문 「Tandem solar cells made from amorphos silicon and polymer bulk heterojunction sub-cells」는 기능성소재분야 세계적 학술지인 『어드밴스드 머티리얼(Advanced Materials)』지 11월 20일자 온라인에 발표됐다.
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2014-12-02

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