한국과학기술연구원 전북분원(KIST)은 이황화 몰리브덴을 활용해 유기태양전지의 효율 증가 원리를 규명하는 데 성공했다고 23일 밝혔다.
이황화 몰리브덴은 높은 전자이동도를 갖는 세계에서 가장 얇은 반도체 물질 중 하나로, 주로 휘는 반도체를 만들 때 쓰인다.
KIST 손동익 박사 연구팀은 전지의 표면에 이황화 몰리브덴 나노시트를 전자수송층으로 사용, 유무기 하이브리드 구조를 가진 유기태양전지를 제작했다.
이를 통해 유기태양전지의 광전 변환 효율을 증가시켰고, 이황화 몰리브덴 나노시트가 효율 증가에 미치는 영향을 관찰하기 위해 시간분해 형광분광법과 시뮬레이션 계산을 활용했다.
그 결과 이황화몰리브덴을 적용하지 않은 기존의 유기태양전지보다 27% 이상 효율이 증가함과 동시에 안정성이 개선되는 것을 확인했다.
연구팀은 이번 연구 성과가 차세대 플렉서블·웨어러블 유기태양전지 성능 개선에 적지 않은 영향을 미칠 수 있다고 보고 있다.
손 박사는 "이황화 몰리브덴 나노시트 등 다양한 이차원 나노소재를 적절히 응용한다면 차세대 고효율 유기태양전지 상용화 기술에 기여할 수 있다"고 밝혔다.
이번 연구 성과는 지난 6월 11일 에너지재료 분야 권위지인 저널 오브 머테리얼 케미스트리 A(Journal of Material Chemistry A) 온라인판에 게재됐다.