[더테크 뉴스]  순천향대학교는 최근 에너지시스템학과 조남철(사진) 교수 연구팀이 페로브스카이트 태양전지 소재의 구조적 변형 문제를 해결할 수 있는 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.

페로브스카이트 태양전지 소재는 기존의 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 차세대 반도체 재료로 주목받고 있다. 하지만 페로브스카이트 결정구조는 온도 변화에 민감해 구조적 변형을 일으키고 태양전지의 열안정성을 감소시킨다. 상용화를 위해서는 열안정성이 필수로 확보되야 한다.

조남철 교수와 이광재 박사(스탠포드대), 오스만 바커 교수(KAUST; King Abdullah University of Science and Technology) 연구팀은 온도변화에 따른 페로브스카이트의 결정구조 분석을 통해 결정립계 변화에 따른 잔류응력을 관찰했고, 이러한 잔류응력의 차이가 온도변화에 따른 발광(photoluminescence) 특성에 밀접한 상관관계가 있음을 확인했다.

이번 연구결과는 최근 'Domain-Size-Dependent Residual Stress Governs the Phase-Transition and Photoluminescence Behavior of Methylammonium Lead Iodide(위상을 좌우하는 도메인-크기-의존적 잔류 응력-전환 및 광발광 거동)'라는 제목으로 국제학술지 Advanced Functional Materials(고급 기능성 재료, IF: 18.808)에 게재됐다.

조남철 교수는 “지금까지 페로브스카이트의 온도변화에 따른 결정구조와 광학특성 변화의 기전을 찾기 위해 다양한 연구가 진행됐으나, 결정립계 크기에 따른 잔류응력 차이가 페로브스카이트의 재료 특성 변화에 영향을 줄 수 있음을 확인한 연구 결과는 처음이다” 며 ‘이 연구결과는 향후 페로브스카이트 태양전지의 상용화를 위해 선결돼야 할 열안전성 문제 해결을 위한 중요한 기초 연구이다’고 말했다.