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[IT뉴스]메조다공성 활용, 신개념 페로브스카이트 태양전지 개발

온카뱅크관리자

2024-10-25 10:34:14

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
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          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="1Rarek0CHO" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="왼쪽부터 박혜성 고려대 융합에너지공학과 교수, 최윤성 융합과학기술대학원 연구원, 구동환 울산과학기술원(UNIST) 재료공학부 연구원. 고려대 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/25/dongascience/20241025103419119qvxh.png" data-org-width="479" dmcf-mid="Xpz4t9DxXh" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/25/dongascience/20241025103419119qvxh.png" width="658"></p>
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            왼쪽부터 박혜성 고려대 융합에너지공학과 교수, 최윤성 융합과학기술대학원 연구원, 구동환 울산과학기술원(UNIST) 재료공학부 연구원. 고려대 제공
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          <p dmcf-pid="tU2Mu6IiHs" dmcf-ptype="general">국내 연구팀이 페로브스카이트 태양전지 내 기존 전자 수송층을 신소재로 대체해 효율과 안정성을 개선하는 데 성공했다.</p>
          <p dmcf-pid="FuVR7PCnHm" dmcf-ptype="general"> 고려대는 박혜성 융합에너지공학과 교수팀이 메조다공성 구조의 이황화몰리브덴(MoS2)을 전자 수송층으로 활용해 신개념 페로브스카이트 태양전지를 개발하고 연구결과를 7일 국제학술지 '네이처 나노테크놀로지'에 공개했다고 25일 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="37fezQhL5r" dmcf-ptype="general"> 페로브스카이트 태양전지는 우수한 광 흡수 능력과 전하 이동속도를 나타내 차세대 전지로 주목받는다. 기존 페로브스카이트에서 전자 수송층을 이루는 이산화티타늄(TiO2)은 500℃ 이상의 고온 공정이 필요하고 빛에 노출되면 광촉매 반응으로 성능 저하가 일어난다는 한계가 있었다.</p>
          <p dmcf-pid="0VRafnGkZw" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 메조다공성(mesoporous) 구조의 이황화몰리브덴을 도입해 기존 이산화티타늄 전자 수송층을 대체했다. 메조다공성은 미세다공성(micropore) 물질과 거대다공성(macropore) 물질 사이에 있는 물질 구조다. 국제순수·응용화학연합(IUPAC) 기준에 따르면 기공 크기가 2~50nm(나노미터, 1nm는 10억분의 1m)일 때 메조다공성 물질에 해당한다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="pfeN4LHEGD" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="메조다공성 구조의 이황화몰리브덴을 전자 수송층으로 활용한 고효율 및 고안정성 페로브스카이트 태양전지 모식도. 고려대 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/25/dongascience/20241025103420410pzqs.png" data-org-width="680" dmcf-mid="Znxo2JWAHC" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/25/dongascience/20241025103420410pzqs.png" width="658"></p>
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            메조다공성 구조의 이황화몰리브덴을 전자 수송층으로 활용한 고효율 및 고안정성 페로브스카이트 태양전지 모식도. 고려대 제공
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          <p dmcf-pid="U4dj8oXDYE" dmcf-ptype="general">이황화몰리브덴은 기존 이산화티타늄보다 비교적 저온인 100℃에서 공정이 가능하다. 페로브스카이트 구조와 격자 구조에서 유사성이 있어 페로브스카이트 결정 성장과 전지 안정성을 향상한다.</p>
          <p dmcf-pid="uQLExjtsXk" dmcf-ptype="general"> 연구결과를 활용해 개발한 메조다공성 구조의 이황화몰리브덴 페로브스카이트 태양전지는 0.08㎠의 소면적 소자에서 25.7%의 전력 변환 효율(인증 효율: 25.4%)을, 1.00㎠의 대면적 소자에서 22.4%의 에너지 전환 효율을 달성했다. 2000시간 이상 빛을 조사한 후에도 초기 성능의 90%를 유지했다.</p>
          <p dmcf-pid="7xoDMAFO1c" dmcf-ptype="general"> 박 교수는 "기존 전자 수송층의 한계를 극복할 수 있는 중요한 돌파구를 제공할 것으로 기대된다"고 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="zNmTjh9HZA" dmcf-ptype="general"> &lt;참고 자료&gt;<br> - doi.org/10.1038/s41565-024-01799-8</p>
          <p dmcf-pid="qjsyAl2X5j" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p>
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        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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