디지스트(DGIST)는 에너지시스템공학 전공 이윤구 교수 연구팀이 플렉시블 디스플레이, 태양전지 등에 사용하는 고가의 투명전극 기술을 대체할 차세대 기술을 개발했다고 12일 밝혔다.

이 교수 연구팀은 구리 나노와이어에 그래핀을 코팅한 신소재를 이용해 고성능, 저비용의 차세대 투명전극 기술을 개발했다.

현재 널리 사용되는 인듐-주석산화물(ITO) 투명전극은 희토류인 인듐을 사용하기 때문에 생산원가가 높은데다 구부리면 쉽게 깨지고 전기적 특성이 저하되기 때문에 플렉시블 디스플레이 등에 적용하기 어려웠다.

연구팀은 저온 플라스마 화학기상증착법(Plasma Enhanced CVD)을 활용해 전기전도성과 산소·수분 차단능력이 뛰어난 그래핀으로 구리 나노와이어를 완벽하게 코팅한 나노구조체를 세계 최초로 만들었다.

이 나노구조체로 제작한 투명전극은 ITO 투명전극보다 가시광선 영역의 광 투과성이 5% 정도 향상되고, 구리나노와이어 투명전극보다 장기 안정성이 1천배 이상 뛰어난 성능을 보였다고 연구팀은 설명했다.

또 이 투명전극을 적용한 유기태양전지는 구리 나노와이어 투명전극으로 제작한 태양전지에 비해 2배 이상 높은 효율을 나타냈다. 

연구 결과는 미국화학회(ACS)가 발간하는 나노 분야 국제학술지 'ACS NANO' 온라인판 최신호에 게재됐다. 

이 교수는 "그래핀과 구리 나노와이어의 장점을 융합한 신소재 개발에 성공함으로써 차세대 구리 나노와이어 투명전극의 장기 안정성을 높이는 원천기술을 확보했다"며 "플렉시블 디스플레이, 태양전지 등의 생산단가를 획기적으로 낮출 수 있을 것"이라고 말했다.