연구진이 '페로브스카이트 양자점'을 이용해 태양전지의 성능과 안정성을 모두 향상시키는 새로운 방법을 개발했다.태양전지 성능을 저하시키는 양자점 표면 왜곡 문제를 해결해 오래 지속되는 태양전지를 개발했다.

DGIST 에너지공학과 최종민 교수팀이 이번 연구를 진행했다.연구경상대학교 재료공학과 융합기술 이태경 교수, 국민대학교 응용화학 김영훈 교수와 함께했다.

연구 결과는 다음과 같습니다출판됨에서화학공학저널2024년 9월 15일.

페로브스카이트 양자점은 차세대 핵심 소재입니다.태양전지.빛을 전기로 변환하는 능력이 뛰어나고 대량생산이 용이하다.그러나 이를 태양전지에 활용하기 위해서는 '리간드이 과정에서 양자점 표면이 구겨진 종이처럼 뒤틀려 태양전지의 성능이 저하되고 수명이 단축되는 경우가 많다.

이 문제를 해결하기 위해 최종민 교수팀은 양자점을 양쪽에서 단단히 잡아주어 왜곡된 표면을 효과적으로 풀어주는 짧은 리간드를 새로 채택했습니다.

리간드는 왜곡된 격자 구조를 복원하여 양자점의 구겨진 표면을 매끄럽게 만드는 데 도움을 줍니다.이는 표면 결함을 크게 줄여 태양전지가 보다 효율적으로 작동하고 수명을 연장할 수 있게 해줍니다.

그 결과 태양전지의 전력변환효율이 13.6%에서 15.3%로 증가해 15일 동안 83%의 성능을 유지해 안정성을 입증했다.

에너지공학과 최종민 교수는 “이번 연구를 통해 양자점의 표면 결함을 최소화하고, 양친매성 리간드를 새롭게 도입해 표면을 안정화함으로써 태양전지의 효율과 안정성을 획기적으로 향상시킬 수 있었다”고 말했다.DGIST에서.

"우리는 안정화를 위한 연구를 계속할 계획입니다.표면페로브스카이트의양자점, 이를 다양한 광전소자에 적용할 수 있기를 기대한다”고 말했다.

제공자:DGIST(대구경북과학기술원)