차세대 태양전지 면적 10배 이상 더 커진다 - 건물 일체형 태양전지 등 신재생에너지 상용화 기대 -
2. 연구내용
○ 페로브스카이트 태양전지는 먼저 유리기판 위에 유기전하수송층을 코팅하고 그 위에 페로브스카이트 전구체 용액을 코팅하여 제작한다. 연구팀은 페로브스카이트 태양전지의 효율을 저하시키는 발수 현상을 해결하기 위해 공액 고분자* 전해질*을 유기전하수송층 위에 계면 상용화제로 코팅하고 그 위에 페로브스카이트 필름을 형성하였다.
* 공액 고분자 : 고분자의 골격을 이루는 탄소 결합이 하나의 결합 방식이 아닌 단일결합과 이(다)중결합이 반복적으로 번갈아가면서 나타나는 구조를 기본 골격으로 갖는 고분자
* 전해질 : 수용액 상태에서 분리되는 이온을 갖고 있는 물질로서 전류가 흐르는 물질이다. 예로서 소금은 전해질이라 소금자체는 전류가 흐르지 않지만 소금물은 전류가 통할 수 있다.
○ 공액 고분자 전해질은 양친성*을 가져 친수성*의 페로브스카이트 전구체 용액과소수성*의 유기전하수송층 사이의 발수현상을 해결한다. 그 결과 페로브스카이트 전구체 용액의 젖음성*을 획기적으로 증가시켜 넓은 면적에서도 고품질의 페로브스카이트 박막*을 얻을 수 있게 해준다.
* 양친성 : 분자구조 내에 친수성과 소수성의 특성을 나타내는 분자를 동시에 지녀 친수성과 소수성표면 모두와 잘 결합하는 특성을 보인다.
* 친수성 : 물 분자와 쉽게 결합하는 특성을 지녀 물과 닿았을 시 물이 잘 퍼지게 되는 특성을 말한다.
* 소수성 : 물을 싫어하여 물과의 접촉면적을 최소화하려는 성질을 말한다. 일반적으로 물에 닿는 접촉면의 화학적 구조에 기인하는 특성이며 물을 좋아하는 친수성과는 반대의 개념이다.
* 젖음성 : 고체의 표면에 액체가 닿았을 때 고체와 액체간의 상호 작용에 의해 액체가 퍼질 때 얼마나 잘 퍼지냐는 척도를 말한다.
* 박막 : 두께가 1/1000mm 이하의 매우 얇은 막을 말하며 일반적으로 기계적
가공으로는 만들어 낼 수 없다.
차세대 태양전지 면적 10배 이상 더 커진다
페로브스카이트 태양전지의 효능을 떨어뜨리는 것은 어떤 현상 때문이니
발수 현상