아주대는 본교 연구팀이 기존 양자점 태양전지의 효율을 개선할 수 있는 신소재를 개발했다고 2일 밝혔다.

양자점 태양전지는 제작 비용이 비교적 저렴하고 넓은 파장대의 빛을 흡수할 수 있어 차세대 태양전지로 주목받고 있다.

다만 정공 수송층으로 사용되는 전도성 고분자에 도판트(소자의 효율과 안정성을 개선하기 위해 첨가하는 화합물)가 고정되지 않아 전하 이동이 원활하지 않고 성능이 저하된다는 한계가 있었다.

이에 이준우 아주대 응용화학과·대학원 분자과학기술학과 교수 연구팀은 리튬 기반 도판트를 킬레이트 방식(금속 이온과 결합해 침전 형성 및 부식을 방지하는 화학 처리법)으로 고정할 수 있는 소재 'PBTBDF-TEG'를 개발했다.

연구팀은 개발한 신소재가 전도성 고분자 정공 전달 소재로서 고분자의 적층 간격을 줄여, 양자점 태양전지의 전하가 원활히 이동하도록 하는 데 도움을 줬다고 밝혔다.

또 해당 소재를 활용한 결과 양자점 태양전지의 광전변환효율이 이전보다 개선된 13.7%로 나타났으며 수분 억제력도 향상됐다고 덧붙였다.

이번 연구에는 대구경북과학기술원(DGIST) 및 한국과학기술연구원(KIST) 소속 교수와 박사 등이 참여했다.

연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈'(Advanced Functional Materials)에 최근 게재됐다.