나노기술 및 정책 정보

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● 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지융합연구부의 김대환, 성시준 책임연구원 연구팀이 범용원소 셀렌화안티몬(Sb2Se3)을 활용한 3차원 나노구조 기반의 고효율, 저비용 3차원 태양전지 기술을 개발

● 범용원소 기반 화합물 반도체는 두 종류 이상의 원소로 구성된 반도체로 손쉽게 구할 수 있고, 널리 사용되는 소재를 기반으로 한 것이 특징이며, 이에 따라 저가의 범용 소재를 활용하여 다양한 소자를 만드는 연구가 전 세계적으로 활발히 진행 중임.

● 이 중에서도 3차원 나노구조가 적용된 화합물 반도체 소재는 나노구조의 다양한 물리화학적 특징을 활용할 수 있어 많은 관심이 집중되는 분야

● 이에 연구팀은 범용원소로만 구성되어 있는 셀렌화안티몬을 활용하여 저렴하고 유연한 태양전지 기술을 개발하였으며, 셀렌화안티몬은 증착 온도가 낮아 공정비용도 낮을뿐더러 유연 기판에 형성이 가능한 장점을 보유

● 또한, 연구팀은 셀렌화안티몬 나노로드 어레이를 박막 태양전지 소자에 성공적으로 적용함으로써 고효율화가 가능한 3차원 p-n 접합 태양전지 기술의 가능성을 확인

● 특히, 해당 연구에서 확보한 셀렌화안티몬 나노로드 어레이 증착 공정은 광전변환, 광화학 수소생산, 센서 등 나노구조 활용이 필요한 다양한 화합물 반도체 소자의 대면적화에 활용이 가능

※ Materials Advances 게재(2021.12.21.), “Facile growth of a Sb2Se3 nanorods array induced by a MoSe2 interlayer and its application in 3D p–n junction solar cells”

※ 과학기술정보통신부가 지원