KIST 전북분원, '이황화 몰리브덴' 활용 태양전지 효율증가 원리 규명

26일 KIST에 따르면 전북분원 복합소재기술연구소 손동익 선임연구원, 이규승 박사과정, 박영재 박사 연구팀이 원리규명에 성공하는 성과는 거뒀다.

이황화 몰리브덴은 세계에서 가장 얇은 반도체 물질 중 하나로,휘는 반도체를 만드는데 주로 쓰인다.

연구팀은 높은 전자이동도를 갖는 이황화 몰리브덴을 유기태양전지의 전자수송층(전지내부에서의 원활한 전자 수송을 돕는 층)으로 사용, 광전 변환효율(태양에너지를 전기에너지로 변환하는 효율)을 획기적으로 개선하고 이에 따른 효율 증가에 대한 원리를 규명했다.

KIST 손동익 박사팀은 전지의 표면 위에 '이황화 몰리브덴 나노시트'를 전자수송층으로 사용해 유무기 하이브리드 구조를 가진 유기태양전지를 제작했다.

이를 통해 유기태양전지의 광전 변환 효율을 증가시켰고, 이황화 몰리브덴 나노시트가 효율 증가에 미치는 영향을 관찰하기 위해 시간분해 형광분광법과 시뮬레이션 계산을 활용했다.

연구팀은 해당 실험을 통해 이황화몰리브덴을 적용하지 않은 기존의 유기태양전지 대비 27%이상의 효율이 증가했음을 확인한 동시에 안정성도 개선됨을 확인했다.

KIST 손동익 박사는 "이황화몰리브덴 나노시트를 이용, 광 에너지 전환 효율을 향상 시킬 수 있고, 뿐만 아니라 다양한 이차원 나노소재를 적절하게 응용한다면 차세대 고효율 유기태양전지 상용화 기술에 기여할 수 있어 앞으로 가파른 증가추세에 있는 태양전지 시장의 수요에 부응할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.