한국연구재단은 한양대 방진호 교수 연구팀이 전극 속 나트륨 이온이 금 나노 클러스터 태양전지의 효율을 높이는 역할을 한다는 사실을 규명했다고 7일 밝혔다.

금 나노 클러스터는 2나노미터(㎚·10억분의 1ｍ) 이하 크기의 금 입자이다.

빛을 잘 흡수하는 광학적 특성이 있고 실리콘이나 페로브스카이트에 비해 친환경적이어서 차세대 태양전지 소재로 꼽히고 있다.

빛을 흡수한 금 나노 클러스터에서 전자가 생성되면 반도체 산화물 전극에서 백금 전극으로 이동하면서 전기가 발생한다.

연구팀은 이 과정에서 나트륨 이온이 금 나노 클러스터와 반도체 산화물 전극 간 흡착을 강하게 해 전자의 원활한 수송을 촉진한다는 것을 밝혀냈다.

실제 금 나노 클러스터 태양전지에 나트륨 이온을 첨가한 결과 광전류가 크게 증가한 것으로 나타났다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '에이씨에스 에너지 레터스'(ACS Energy Letters) 이날 자에 실렸다.