원광대 탄소융합공학과 권순철 교수 공동연구 논문, 네이처誌 게재

차세대 태양전지 상용화 앞당기는 혁신 기술로 활용 기대

▲창의공과대학 탄소융합공학과 권순철 교수 ⓒ원광대

원광대학교(총장 박맹수) 창의공과대학 탄소융합공학과 권순철 교수가 공동 연구자로 참여한 논문 ‘이산화탄소 도핑된 유기 기능 층을 활용한 페로브스카이트 태양전지(CO2 doping of organic interlayers for perovskite solar cells)’가 세계 최고 권위 과학저널인 네이처誌에 게재 됐다.

지스트 차세대에너지연구소 공재민 연구교수(제1저자)와 뉴욕대 안드레 테일러 교수(교신저자)가 주도하고, 지스트 이광희 교수 연구팀, 한국화학연구원 김근진 박사, 예일대 하이량 왕 교수, 원광대 권순철 교수 등이 공동연구자로 참여한 이번 국제 공동 연구에서는 기존 산소 대신 온실가스인 이산화탄소를 유기반도체 도핑에 활용해 고성능 페로브스카이트 태양전지 제작 기술을 개발했다.

특히 연구팀은 이산화탄소 도핑 효율을 높이기 위해 정공 수송 소재(Spiro-OMeTAD‧스파이로 구조물질)와 리튬비스마이드(LiTFSI)가 혼합된 용액에 이산화탄소 버블링 기법을 도입했다.

자외선 빛 아래에서 용액 속으로 이산화탄소를 버블링함으로써 1분 수준으로 빠른 도핑을 유도하고, 정공수송소재의 전기전도도를 100배까지 증가시켰다.

한편, 획기적인 것으로 평가된 이 연구 결과는 향후 페로브스카이트 태양전지 상용화를 앞당기는 혁신 기술로 활용되고, 도핑에 사용된 이산화탄소는 탄산염 형태로 변환, 저장되기 때문에 지속가능한 탄소원 포집 및 재활용 기술에도 폭넓게 활용될 것으로 기대되고 있다.