| 신형 페로브스카이트 필림 개발하여 태양광 배터리 고효율 달성 | ||
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  난징(南京)공업대학교 첨단재료연구원 Huang Wei(黃維) 연구팀과 Chen Yong-hua(陳永華) 연구팀은 마카오대학교 응용물리·재료공학연구원 Xing Gui-chuan(邢貴川) 연구팀과 공동으로 세계 최초로 일련의 다양한 양자 우물 폭의 2차원 Ruddlesden-Popper(RP) 층 페로브스카이트(Perovskite) 필름을 개발함과 아울러 고효율 페로브스카이트 태양광 배터리에 응용하였다. 해당 성과는 "Nature Energy"에 게재되었다. 최근 몇 년 간, 2차원 RP 층상 페로브스카이트 재료는 뛰어난 안정성과 광전 특성으로 페로브스카이트 태양광 배터리의 연구 초점으로 되었다. 액상법에 기반하여 제조된 2차원 RP 층상 페로브스카이트 필름은 모두 다상 혼합 양자 우물 구조(MQW)로 구성되었으며 목표 양자 우물 구조와 실제 획득한 상 구조는 많이 다르다. 연구학자들은 순상(pure phase)의 2차원 페로브스카이트 필름을 제조하기 위해 노력해왔지만 성공하지 못했다. 연구팀은 용융염 스페이서 양이온소스인 부틸아민 아세테이트를 도입하여 전통적인 부틸아민 요오드화물을 대체하고 부틸아민 아세테이트와 페로브스카이트 프레임워크 간의 이온 배위를 이용하여 중간 상 분포가 균일한 겔을 형성하였다. 수직으로 배열된 결정 입자를 가진 순상(Pure phase) 양자 우물 필림이 각각의 중간상에서 결정화되도록 하여 일련의 서로 다른 양자 우물 폭의 순상 2차원 RP 페로브스카이트 필름을 제조하였다. 해당 페로브스카이트 필름에 기반한 태양광 배터리는 전력 변환 효율이 16.25에 달하고 개방회로 전압이 1.31V에 달할 수 있다. 습도가 65±10%인 환경에서 연속 4,680시간 작동하고, 85°C 환경에서 연속 558시간 작동 또는 1,100시간 연속 조명 후, 소자의 효율 감쇠는 10% 미만이다. 해당 연구는 순상 양자 우물은 태양광 배터리와 검출기, 발광다이오드 및 레이저 등 기타 페로브스카이트 기반 광전자 소자의 개발을 촉진시킬 전망이다. 정보출처 : https://tech.gmw.cn/2020-11/12/content_34362448.htm |
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