| 시안교통대학, 친환경 무납 태양전지 개발 | ||
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 최근, 시안(西安)교통대학교 전신대학 우차오신(吳朝新) 연구팀은 세계 최초로 페로브스카이트(perovskite) 박막 제조 기술 연구에 착수하여 고품질, 저결함 주석 기반의 페로브스카이트 박막을 개발하였으며 무납 페로브스카이트 태양전지의 기술적 어려움을 성공적으로 해결하였다. 해당 성과는 국제 최고 저널 「Advanced materials」에 발표되었다. 메틸암모늄 요오드화납(Methylammonium lead iodide) 기반의 페로브스카이트 태양전지는 태양광발전 영역에서의 샛별로서 그 변환효율은 2009년 3%에서 2016년 22%로 상승하였다. 불과 7년 진전은 기타 유형 태양전지의 수십 년간 발전 수준에 맞먹으며 국제적 과학연구 및 산업 영역에서의 이슈로 되고 있다. 그러나 납의 독성과 환경에 대한 파괴는 그 발전을 제한하기에 납을 함유하지 않은 페로브스카이트 태양전지의 개발이 시급하다. 무납 페로브스카이트(주석 기반 페로브스카이트) 박막의 결정 특성, 박막형태 및 결함 등에 대한 제어가 더욱 어렵다. 이러한 결함은 그 성능 파괴를 초래하는 주요 요인으로 되고 있다. 그러므로 고품질, 저결함 무납(주석 기반) 페로브스카이트 박막 제조기술은 페로브스카이트 태양전지 개발의 핵심적 기술이다. 연구팀은 신형 고품질 페로브스카이트 박막 제조기술, 동역학 과정 및 고성능 무납 페로브스카이트 태양전지의 연구를 체계적으로 전개하였으며 세계 최초로 “증착-스핀코팅(Spin Coating)” 페로브스카이트 박막 제조기술을 이용하여 주석 기반 페로브스카이트 필름형성(film forming)의 기술적 어려움을 성공적으로 해결하였다. 또한 이를 토대로 고품질 저결함 주석 기반 페로브스카이트 박막을 개발하였으며, 세계 최초로 실온 조건에서 포름아미딘(Formamidine) 요오드화주석 페로브스카이트 태양전지를 제조하였으며 그 유연성 소자 광 변환효율은 3.98%에 달하였다. 해당 연구는 현재 무납(주석 기반) 페로브스카이트 박막 및 그 전지 한계를 극복하는 가장 효율적 방법으로서 더욱 효율적인 주석 기반 페로브스카이트 태양전지 개발에 토대를 마련하였다. 정보출처 : http://www.stcsm.gov.cn/xwpt/kjdt/349489.htm |
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