나노기술 및 정책 정보

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● 서울대학교 정인 교수팀이 미국 노스웨스턴대 메르쿠리 카나치디스 교수 연구팀과 공동으로 주석과 셀레늄을 이용한 다결정 소재를 이용해 세계 최초로 열전성능지수(ZT, 제백계수) 3을 넘기는 데 성공

● 온도차를 이용해 전기를 생산하는 열전 기술은 폐열을 전기에너지로 직접 변환할 수 있지만 지금까지 개발된 소재들은 상용화에 어려움이 있고 발전 효율이 낮다는 한계를 보유

● 주석을 활용하는 소재인 페로브스카이트 전고체 태양전지를 세계 처음으로 만든 연구팀은 순도 높은 주석이라도 표면이 산화물로 덮인다는 점을 주목하여 주석의 산화물을 제거한 후 셀레늄과 반응시키고 이후로도 추가로 순도를 높이는 공정을 개발해 문제를 해결

● 실험 결과 개발된 소재는 섭씨 510도에서 ZT가 3.1로 열전소재 중 처음으로 ZT 3을 돌파

● 개발된 다결정 주석셀레늄계 신소재를 통해 초고성능 열전발전기술을 상용화가 가능할 것으로 기대

※ Nature Materials 게재(2021.08.03.), "Polycrystalline SnSe with a thermoelectric figure of merit greater than the single crystal"