나노기술 및 정책 정보

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  도쿄농공대학(東京農工大學) 대학원 공학연구원 첨단물리공학부문 등의 공동 연구그룹이 유기 안료도 적절히 결정화하면 10마이크로미터(μm)까지 두꺼워져도 유기 박막 태양전지의 광전변환 층으로서 효율성을 유지하며 이용할 수 있다는 것을 발견함. 연구에서 사용된 재료는 잘 알려진 유기 안료인, 축구공 모양의 분자인 플러렌(C60)과 페인트 재료로도 사용되는 프탈로시아닌을 조합한 것으로, 지난 수십 년 동안 표준 유기 박막 태양전지용 유기 안료로 연구 개발에 이용되어 왔음. 일반적으로 이렇게 혼합된 유기 안료를 사용한 유기 태양전지는 두께가 40~50 nm를 초과하면 효율이 떨어지는데, 이 유기 안료를 혼합할 때 적절한 크기(직경 100nm 정도)의 결정으로 성장시킬 경우, 10μm까지 두꺼워져도 효율은 거의 떨어지지 않으며, 또한 다양한 두께(40nm~1μm)에서 유기 안료가 흡수한 빛과 발전된 전류가 대응하여 증가한다는 사실을 입증함. 본 연구는 유기 안료가 기존에 생각했던 것보다 몇 배나 큰 두께에서도 광전변환 소자로 유효하다는 것을 입증한 것으로, 향후 유기 박막 태양전지와 유기 발광 다이오드 등 유기 광전변환 소자의 연구 개발을 촉진할 것으로 기대됨. 본 연구 성과는 ‘Frontiers in Energy Research’ (“Ultra-Thick Organic Pigment Layer Up to 10 μm Activated by Crystallization in Organic Photovoltaic Cells”)지에 게재됨.