나노기술 및 정책 정보

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● 김호범 교수(광주과학기술원) 및 Nazeeruddin 교수(스위스 로잔 연방공대), 전남중 박사(한국화학연구원) 공동 연구팀은 페로브스카이트 태양전지의 효율과 안정성을 향상하는 결함 제어 기술을 개발

● 연구팀은 ‘꼭짓점 공유 성분을 포함하는 6H 페로브스카이트 결정다형체*’를 활용한 페로브스카이트 결함 제어 신기술을 개발하고, 이를 적용한 고효율 고안정성 페로브스카이트 태양전지 소자 및 모듈을 구현

* 6H 결정다형체 : 66%의 꼭짓점 공유 성분을 포함하여 광활성층용 3C(100% 꼭짓점(corner-sharing) 공유로 구성) 결정다형체와 높은 격자 상관성(lattice coherency)을 보유

● 연구팀은 6H 결정다형이 3C 결정다형의 결함 제어 요소로 사용이 가능하며, 3C 결정다형과 동일한 화학조성을 가져 페로브스카이트의 소재 균일도와 결정성을 유지할 수 있음을 확인

● 연구팀은 3C/6H 이종결정다형 페로브스카이트와 표면 패시베이션(보호막 씌우기)을 적용해 21.92%의 모듈 효율(면적 28.62cm2), 21.74%의 저온 공정 모듈 효율(면적 24.5cm2)을 달성

● 본 연구 성과는 페로브스카이트 결함 제어 연구의 새로운 장을 여는 한편, 향후 페로브스카이트 발광 다이오드ㆍ광검출기 등 다양한 페로브스카이트 광전자소자로의 응용될 것으로 기대

Nature Communications (2024.07.04.), Shallow-level defect passivation by 6H perovskite polytype for highly efficient and stable perovskite solar cells