국민대, 차세대 태양전지용 양자점 대량 합성 기술 개발

[이데일리 김응열 기자] 국민대가 차세대 태양전지의 핵심 소재 ‘페로브스카이트 양자점’을 대량 생산할 수 있는 기술을 개발하는 데 성공했다.

김재혁 국민대 화학과 석사과정생. (사진=국민대)

국민대는 고균일 페로브스카이트 양자점을 대량 합성하는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구는 김영훈 국민대 화학과 교수 연구팀과 연구팀의 김재혁 석사과정생, 최종민 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학과 교수 연구팀이 공동으로 수행했다.

페로브스카이트 양자점은 우수한 광학·전기적 특성 때문에 차세대 태양전지의 핵심 소재로 주목받고 있다. 그러나 기존 합성법은 합성 규모를 확대할수록 입자의 크기와 품질이 불균일해지는 한계가 있었다. 이로 인해 고품질 양자점을 안정적으로 대량 생산하고 이를 고효율 태양전지에 적용하는 데 어려움이 있었다.

연구팀은 이를 극복하기 위해 전구체의 확산 속도를 정밀하게 조절하고 핵생성과 결정 성장단계를 분리·제어하는 전구체 확산 제어 기반의 고균일 대량 합성법을 개발했다. 연구팀은 이를 통해 대량 합성 기반 소자에서도 15%를 넘는 광전변환효율을 올리며 대량 생산 가능성을 제시했다.