Organic Solar Cells for Clean Energy Generation
현재 인류가 사용하는 에너지의 대부분은 석유, 석탄, 천연가스 등 매장량이 한계에 이르렀고 지구온난화 등 환경문제를 야기시키는 화석연료에 머물고 있다. 또한, 화석연료 에너지의 문제를 해소시켜 줄 것으로 기대되었던 원자력 에너지도 안정성 등의 문제로 더 이상의 확대 적용이 난망한 상황이며, 일부 국가에서는 오히려 배제하고자 하는 시도까지 있는 실정이다. 따라서, 산업화 및 기술발전을 위해 필수적인 에너지 생산 문제 등의 시급한 해결을 위해 다양한 신재생 에너지원의 연구개발이 세계 각국의 최우선적 과제로 대두되고 있다. 2050년 경에는 최대 60 테라와트의 필요 에너지 중 절반 이상이 그린 에너지원이 되어야 한다는 전망이 있으며, 태양광을 이용한 에너지원은 그 주요 에너지원이 될 것이 자명한 상황이다. 태양전지는 광전기효과를 응용하고 있으며, 이 중 유기태양전지는 유기분자(donor 및 acceptor)를 기반으로 하는 반도체 접합 구조의 에너지 변환소자이다.
유기태양전지의 기본 구조/재료 및 동작원리는 우리 연구실이 현재까지 수행하여온 OLED/OTFT와 유사한 바, 저가격화, 유연성 및 설치 용이성 등의 장점을 보이고 있는 유기박막태양전지의 연구를 다각도로 시도하고 있다. 일본 AIT(Aichi Institute of Technology)와 "Green Energy Project"를 공동수행하면서 BHJ OSC를 기본 구조로 하고 anode 특성개선, anode/donor interface 개선 등을 주력하고 연구하고 있으며, nanotechnology를 응용한 소자성능개선에 관한 연구를 수행 중이다. 유기태양전지는 현재 전 세계적으로 5% 정도의 효율에 머물고 있어 실리콘 태양전지 및 염료감응형 태양전지에 못미치고 있으나, 수년 내에 10% 수준의 변환효율을 달성하여 경쟁력을 갖추고 대항마가 될 수 있을 것으로 기대된다.
연구실 보유 활용장비: PECVD System for Polymer Buffer, Hydrothermal Synthesis Equipment for Nanowires, Vacuum Evaporator for Organic Semiconductor/Metal Contact, Probe Station, I-V & C-V Analaysis System, Contact Angle (Surface Energy) Measurement System, 등
