서울대학교 재료공학부 김진영 교수(제1저자: 박소정 연구원), 권민상 교수(제1저자: 유창훈 박사), 한정우 교수, 숙명여자대학교 박익재 교수 공동 연구팀이 자가 조립 단분자 디자인을 통해 세계 최고 효율 페로브스카이트/PERC 탠덤 태양전지를 구현했다.
카바졸 기반 자가 조립 단분자의 불소 치환 전략을 통해 비대칭 구조와 큰 쌍극자 모멘트를 유도, 에너지 준위 정렬과 정공 추출 능력을 향상시켰다. 동시에 계면 결함을 억제하고 페로브스카이트 격자를 안정화하여 고효율·고안정성 소자 개발에 성공했다. 그 결과, 저비용의 상용 PERC 실리콘을 기반으로 한 탠덤 분야에서 30.05%의 세계 최고 효율을 달성했으며, 차세대 태양전지 상용화에 크게 기여할 것으로 기대된다.
이번 연구 결과는 에너지 분야의 국제 저명 학술지 Energy & Envirionmental Science에 게재 및 커버 논문으로 선정되어 세계적으로 학문적 가치를 인정받았다.
▲상단 좌측부터 서울대학교 재료공학부 김진영 교수, 권민상 교수, 한정우 교수/하단 좌측부터 숙명여자대학교 박익재 교수, 서울대학교 재료공학부 박소정 박사과정, 유창훈 박사
▲ 게재 논문 및 자가 조립 단분자 디자인을 통한 세계 최고 효율 페로브스카이트/PERC 탠덤 구현