나노기술 및 정책 정보

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도쿄대학 등 공동연구팀이 2차원 물질인 전이금속 칼코게나이드 결정의 구조 대칭성을 제어함으로써 거대한 ​​광기전력 효과가 나타나는 것을 확인함. 연구팀은 2차원 물질로 주목 받고 있는 전이금속 칼코게나이드인 이황화텅스텐(WS2)에 주목함. 다양한 결정 구조를 갖는 WS2 재료가 나노 디바이스에서 발생시키는 ‘벌크 광기전력 효과(Bulk photovoltaic effect, BPVE)’를 측정하고, 2차원 시트를 튜브 모양으로 만든 WS2 나노튜브에서 BPVE가 크게 증폭되는 것을 발견함. BPVE는 태양전지 계면에서의 광기전력 효율이 이론적 한계에 도달한 상황에서 새로운 기초 원리로 주목 받고 있음. 나노물질에서 BPVE가 관측된 것은 이번이 처음이며, 기존의 벌크 물질보다 효과가 크다는 것을 암시하는 결과도 확인됨. 본 연구는 결정 구조의 대칭성의 제어가 변환 효율 증폭에 큰 역할을 하며, 차세대 태양전지 재료로서 2차원 나노물질이 매우 효과적임을 시사함. 본 연구 성과는 ‘Nature’ 지에 게재됨