한국연구재단은 전일 성균관대 교수, 오진우 부산대 교수, 김형도 교토대 교수 연구팀이 바이러스를 넣어 페로브스카이트 결정의 질을 높이고, 페로브스카이트 태양전지 소자가 태양광을 전기에너지로 바꾸는 광전효율을 20.9%에서 22.3%로 높였다고 2일 밝혔다.
|
그동안 페로브스카이트 결정을 생성할 때 나타나는 결함을 보정하고, 광전효율을 높이기 위해 기존에는 화학첨가물을 썼다. 하지만 화학첨가물은 다루기 까다로운 용매를 사용해야 하고, 공정에 많은 비용이 들었다.
연구팀은 기존 화학첨가물 대신 하며 대량으로 얻을 수 있는 박테리오파지를 첨가물로 사용했다. 박테리오파지 표면의 아미노산들이 페로브스카이트 표면의 납 이온과 합쳐져 페로브스카이트 결정성장을 촉진시키고 표면결함을 보정하게 했다.
균일하면서 큰 페로브스카이트 결정의 형성을 유도해 광안정성이 높은 페로브스카이트 태양전지 박막도 만들었다. 연구팀이 만든 페로브스카이트 태양전지는 기존 소자가 기록한 효율인 20.9% 보다 높은 22.3%의 광전효율을 기록했다.
전일 성균관대 교수는 “박테리오파지는 생체친화적이며 대량 생산이 가능한 나노 크기의 바이오 소재이며, 생물학적 배양으로 증식하기 때문에 일정한 크기로 소재를 얻을 수 있다”며 “페로브스카이트 태양전지뿐만 아니라 포토디텍터, LED 등 다양한 기기나 광전소자에 쓸 수 있다”고 말했다.
연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머터리얼스(Advanced Energy Materials)’에 지난 2일자로 게재됐다.
