상지대 남민우 교수, 실내조명 전기 생산용 유기반도체 제어 기술 개발

상지대학교(총장 홍석우) 반도체·에너지공학과 남민우 교수의 ‘Sequentially processed quaternary blends for high-performance indoor organic photovoltaic applications’논문이 공학 분야 저명 국제학술지인 Chemical Engineering Journal (JCR engineering, chemical 분야 상위 2.45%, IF13.273)에 게재됐다.

▲상지대학교 반도체에너지공학과 남민우 교수. ⓒ상지대

유기반도체를 기반으로 하는 유기태양전지(organic photovoltaics, OPVs)는 실내조명을 전기 에너지로 변환하고 이를 IoT 센서, 스마트홈 등의 실내용 전자기기에 공급할 수 있는 신개념 실내 에너지원으로 주목받고 있다.

상지대 남민우 교수와 성균관대 고두현 교수 공동 연구팀은 유기반도체의 광전변환특성을 개선하고 OPV의 효율을 향상시킬 수 있는 순차적 스핀코팅 (sequential spin-coating) 기술을 개발했다.

즉, 두 종류의 유기반도체 혼합 용액을 순차적으로 코팅하는 과정을 통해 다성분계 유기반도체 박막을 제작했으며 이를 실내용 OPV에 성공적으로 적용했다.

연구진은 순차적 스핀코팅 과정에서 유기반도체의 분자 배열이 전하의 이동에 유리하게 개선된다는 것을 발견했으며, 이를 OPV 소자에 적용하였을 때 다양한 실내조명 환경에서 효과적으로 전기 에너지를 생산하는 것을 확인했다.

남 교수는 “본 기술은 유기반도체의 특성을 비교적 쉽고 효과적으로 제어할 수 있으면서 OPV의 제조 단계를 간소화할 수 있는 보편적인 공정 기술로써 기존의 공정을 대체하여 고효율의 실내 에너지원 개발에 활용될 것으로 기대된다”고 밝혔다.

남 교수는 나노 소재 및 에너지 소자 분야에서 꾸준히 세계 수준의 국제학술지에 논문을 발표해 오며 우수한 역량을 갖춘 신진연구자로 주목받고 있다.

이번 연구는 한국연구재단 과학기술분야 기초연구사업 등의 지원을 받아 수행됐다.