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KAIST 이정용 교수 연구팀이 공동연구를 통해 유기 단분자 물질 도입을 통한 고효율, 고 안정성 유무기 하이브리드 태양전지 제작 기술을 개발함.

유기 고분자-양자점 기반의 하이브리드 구조는 타 차세대 태양전지와 비교할 때, 낮은 광전변환 효율과 안정성이 좋지 않다는 단점을 갖고 있었음. 이에 연구팀은 고분자와 양자점의 매개체 역할을 할 수 있는 새 유기 단분자 구조를 도입함. 기존의 유기 고분자에서 생성된 엑시톤을 원활하게 추출할 수 있으며, 상호 보완적인 흡광 대역이 형성돼 추가적인 전류 향상을 얻을 수 있고, 계단형 에너지 레벨을 형성해 에너지 및 전하를 효과적으로 운반할 수 있음. 이러한 강점을 통해 연구팀은 13.1%의 광전변환 효율을 달성했으며, 제작 후 약 1천 500시간 이후에도 초기 효율의 90% 성능을 유지함.

유기 고분자-양자점 하이브리드 태양전지는 단순 성능 개선을 넘어 기존의 구조에서 성능이 제한된 문제점을 해결할 수 있는 구체적인 방안을 제시하고, 차세대 에너지원으로써 하이브리드 태양전지에 적용할 수 있을 것으로 기대됨,

※ Nature Energy 게재