• 목록
• 답변

경희대학교는 응용물리학과 최석호 교수 연구팀이 2차원/3차원 페로브스카이트 다차원 이종 접합구조를 이용해 태양전지, 발광다이오드(LED) 및 압전전지 등 3가지 기능이 동시에 구현되는 다기능 소자를 개발했다고 25일 밝혔다.

페로브스카이트는 2010년에 태양전지의 광 흡수층으로 처음 도입돼 태양전지 발전에 큰 영향을 미쳤다. 높은 전력 변환 효율뿐만 아니라 발광 다이오드 효율도 20% 이상으로 LED와 같은 다양한 광전자 소자 분야에서 이상적인 후보 물질로 주목받고 있다.

다만 태양전지와 LED는 각각 수광 및 발광 소자로 원리 및 구조가 달라 하나의 구조로 두 소자를 온칩에 통합하면 어느 한 성능은 향상되지만, 다른 하나의 성능은 저하되는 문제가 발생한다. 

2019년 계면(interface) 제어기술을 통한 2D/3D 페로브스카이트 이종접합 구조 온칩에서 태양전지 기능과 LED 활용 가능성을 발견한 최 교수팀은 이를 발전시킨 연구를 통해 압전전지 기능을 추가로 개발했다.

연구팀이 개발한 다기능소자는 빛을 방출하는 소자인 LED 기능을 갖는 2D와 3D 페로브스카이트로 이뤄진, 다차원 이종접합 고효율 페로브스카이트 압전 태양전지를 기반으로 했다.

최 교수는 “에너지 자가 구동형 발광 다기능 소자 개발은 휴대용 전자기기의 배터리를 자주 충전해야 하는 불편함을 줄이고, 동시에 휴대용 전자기기를 충전하는 다양한 방법을 제공할 것으로 기대된다”고 말했다.

이어 그는 “페로브스카이트 소자 효율을 더욱 높여 휘어지고 입을 수 있는 소자로 발전시켜 실용화에 성공하도록 노력하겠다”며 향후 계획을 전했다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 결과는 국제학술지 ‘나노 에너지(Nano Energy) 2월 20일자 온라인판에 게재됐으며, 국내외 특허로 출원됐다.


류용환 기자 fkxpfm@viva100.com