밀하게 형성되는 과정이 필수적인데, 이러한 과정은 200℃ 이상의 고
온 후공정이 필요해 그 실용성에 문제가 있었다.
□ 지스트 이광희 교수팀(신소재공학부)은 동국대학교 권순철 교수팀(융합
에너지신소재공학과)과 함께 금속산화물 잉크에 음이온 촉매를 더해
상온에서 높은 성능의 몰리브덴 산화물을 개발했으며, 양산 가능한 차
세대 고효율·장수명 유기태양전지를 개발했다.
∘ 이러한 상온 공정은 열처리 없이 태양전지를 만드는 기술로, 기존 프린팅
방식으로 태양전지를 제작하는 기술보다 더 단순화된 방법이며 이는
유기태양전지 상용화에 필요한 광전변환효율을 높이는 데 기여한다.
∘ 연구팀은 몰리브덴 산화물 잉크에 단순히 리튬비스마이드(LiTFSI) 음이온
촉매를 첨가하는 방법을 통해 상온에서 잉크를 도포하는 공정만으로
치밀한 금속산화물 네트워크를 형성하였다. 이를 통해 투명 전기전도성
박막은 기존보다 20배 이상(기존 8.4×10-4 S m-1에서 1.8×10-2 S m-1)의
전기전도도 향상을 보였다.
∘ 이 실험에서 연구팀은 강한 전기음성도를 가진 음이온 촉매가 기능성
유기물에 전자 재배열을 유도할 수 있다는 가능성을 확인했으며, 표면의
형태 및 원소 분포 등을 실험적으로 비교해 그 메커니즘을 규명했다.
∘ 몰리브덴 산화물은 음이온 촉매법을 통해 기존 유기태양전지의 낮은
광전변환효율을 10% 향상시켰으며(16.0% → 17.6%), 또한 치밀한 그물망
구조가 공기와 수분의 침투를 막아줌은 물론, 100시간의 태양빛에 노
출되었을 때 기존 초기 효율에 55%를 유지하던 것에 비해 초기 효율
의 70% 이상을 유지하는 것으로 확인했다.
□ 이광희 교수는 “이번 연구는 상온에서 공정 가능한 금속산화물 반도
체를 세계 최초로 개발했다는 데 가장 큰 의의가 있다”며 “향후 투
명하고 유연한 다기능 전자 시스템 등의 대량 생산 연구에 활력을 불