나노기술 및 정책 정보

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● 경상국립대학교 융합기술공과대학 메카트로닉스공학부의 조대현 교수, 성균관대학교 기계공학부의 변도영 교수, 부산대학교 재료공학부의 이승기 교수 공동 연구팀이 비오는 날에도 발전이 가능한 나노구조 기반 하이브리드 마찰전기/태양광 소자를 개발

● 태양광은 중요한 미래 에너지로 급부상하였고, 최근 수년 동안 태양광 소자의 발전 효율은 급격히 높아지고 있지만, 에너지 공급은 연중 날씨에 상관없이 안정적으로 이루어져야 하는데, 이러한 관점에서 장마철이 뚜렷한 한국의 경우 태양광 발전은 해결해야 할 과제

● 마찰전기 나노발전기는 두 물질이 반복적으로 접촉 및 분리될 때 발생하는 대전과 정전기 유도현상을 이용하여 에너지를 수확하며, 이러한 원리는 액체와 고체 사이의 접촉 및 분리에도 적용되어, 빗물을 이용한 마찰전기 나노발전기 개발이 가능

● 특히, 하이브리드 발전 시스템에서 마찰전기 나노발전기는 태양광 소자 위에 적층해야 하므로, 태양광 소자의 효율을 유지하기 위해 반드시 투명해야 함.

● 연구팀은 전기수력학적 잉크젯 프린팅 기술과 은 나노입자를 활용하여 투명전극을 제조하고, 이를 투명 마찰전기 발전기에 적용하여 뛰어난 성능의 마찰전기 나노발전기 개발에 성공

● 성능 향상의 원인이 전극의 높은 전도도와 마찰전기소자 대전체와의 효과적인 에너지 장벽 형성에 있음을 제시하였으며, 태양광 소자 효율 유지를 위한 투명도 역시 세계 최고 수준임을 확인

※ Nano Energy 게재(2022.02.15.), “Electrohydrodynamic jet printed silver-grid electrode for transparent raindrop energy-based triboelectric nanogenerator”

※ 과학기술분야기초연구사업 우수신진연구 및 중견연구 지원