[뉴스핌=이수호 기자] 미래창조과학부는 국내 연구진이 차세대 대체 에너지로 주목받는 유기태양전지의 수명을 획기적으로 늘릴 수 있는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.
이번 기술 개발을 통해 유기태양전지 상용화의 걸림돌이었던 짧은 수명 문제를 해결할 뿐만 아니라, 디스플레이나 발광다이오드(LED) 등 다양한 유기 전자소자의 수명 문제를 해결하는 데 기여할 것으로 기대된다.
광주과학기술원 신소재공학부 이광희 교수가 주도하고 차세대에너지연구소 공재민 박사(제1저자)가 수행한 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 선도연구센터지원사업, 광주과학기술원 차세대 태양전지 기술개발사업 등의 지원으로 수행됐다. 연구결과는 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)지 온라인판 12월 8일자에 게재됐다.
유기태양전지는 용액공정을 통해 저렴하게 대면적으로 인쇄제작이 가능하기 때문에 고분자의 유연성을 이용한 차세대 플렉서블 전자소자(flexible electronics)의 에너지원으로 주목받고 있다.
연구팀은 유기태양전지 수명 손실의 핵심원인으로 지목되는 번-인 현상이 고분자 유기물질 자체의 불안정성 보다는 고분자 광활성 물질 내부에 존재하는 저분자들에 의해 발생됨을 밝혀냈다.
밝혀낸 원인을 바탕으로 용해도 기반 추출법을 통해 광활성 물질 내부에 있는 여러 종류의 분자 가운데서, 불순물로 작용하는 저분자들만 선택적으로 제거해 소자 효율이 40% 이상 향상됐다.
이광희 교수는 "이번 연구는 유기태양전지 상용화의 가장 큰 걸림돌인 짧은 수명문제를 근본적으로 해결했을 뿐만 아니라, 현재 유기 디스플레이, 유기 LED 등에서 문제가 되고 있는 번-인 문제 및 다양한 유기 전자소자의 수명 문제를 해결할 수 있는 중요한 단서를 제공할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
[뉴스핌 Newspim] 이수호 기자 (lsh5998688@newspim.com)