광전변환효율 세계 최고...신축성도 10배 높아
40% 이상 잡아당겨도 작동 이상 無
(내외방송=정지원 기자) 태양전지도 접을 수 있다?
잡아당기고 늘려도 작동되는 세계 최고 성능의 태양전지가 개발됐다.
KAIST(한국과학기술원)는 "김범준 생명화학공학과 교수 연구팀이 높은 전기적 성능과 신축성을 동시에 갖는 새로운 형태의 전도성 고분자 물질을 개발해 세계 최고 성능의 '스트레처블(늘어나는) 유기태양전지'를 구현했다"고 최근 밝혔다.
유기 태양전지는 빛을 받아 전기를 생산하는 광 활성층이 유기물(탄소를 포함하는 물질)로 구성되는 전자소자로 가볍고 유연하다는 장점이 있다.
이 장점으로 웨어러블(착용할 수 있는) 전자소자에 사용이 가능하지만, 아직까지 웨어러블 소자로 구현된 사례는 없었다.
연구팀은 전기적 성질을 띠는 고분자에 신축성이 좋은 고분자(분자량이 큰 분자)를 화학결합해 두 가지 특성을 갖는 새로운 형태의 전도성 고분자를 고안했다.
개발된 고분자는 광전변환효율(19%)이 세계 최고 수준이며 기존 소자들보다 10배 이상 높은 신축성을 보였다.
40% 이상 잡아당겨도 작동이 되는 세계 최고 성능의 스트레처블 태양전지는 사람이 착용할 수 있는 태양전지 응용 가능성도 증명됐다.
김 교수는 "이번 연구를 통해 자유 형상과 신축성이 필요한 다양한 전자소자에 응용 가능한 원천 기술을 개발했다는 것에 큰 의의가 있다"고 말했다.
이진우, 이흥구 연구원이 공동 제1저자로 참여하고, 김택수 기계공학과 교수와 리섕 교수 연구팀이 참여한 이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며 국제학술지 '줄(Joule)'에 최근 출판됐다(논문명: Rigid and Soft Block-Copolymerized Conjugated Polymers Enable High-Performance Intrinsically-Strectchable Organic Solar Cells).
