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핫전자 태양전지 원천기술 개발
▲ 연구진이 개발한 페로브스카이트 핫전자 태양전지의 모습.

태양광을 흡수해 생성되는 핫전자 태양전지 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

에너지 손실을 최소화한 핫전자 태양전지 개발 가능성이 높아졌다는 평가가 나오고 있다.

한국과학기술원(KAIST)은 박정영 교수가 주도하고 이영근 석사과정생과 정찬호 박사과정생 등이 참여한 연구팀이 핫전자와 표면플라즈몬의 상관관계를 규명해 나노과학 분야의 권위 있는 학술지인 '나노 레터스'(Nano Letters)에 게재됐다고 6일 밝혔다.

핫전자는 외부에서 에너지가 표면에 전달될 때 에너지 전환과정에서 생성된다. 핫전자에 대한 이해와 측정은 에너지 손실과정을 원자 단위에서 이해할 수 있다는 점에서 중요한 의미를 가진다.

박 교수팀은 금속박막과 산화물 반도체로 이루어진 나노다이오드를 이용해 빛에 의해 표면에 만들어진 핫전자를 검출하는데 성공했다. 또 나노다이오드 금속박막의 표면처리를 통해 핫전자를 증폭할 수 있음을 관찰했다.

이는 핫전자의 생성을 극대화시키고 태양전지의 효율을 높이는데 활용될 수 있다고 연구팀은 설명했다.

박정영 교수는 "핫전자를 정확히 이해하고 측정하는 것은 에너지 손실과정을 근본적으로 이해할 수 있도록 도와준다는 점에서 표면과학과 에너지공학에서 매우 중요하다"며 "이번 핫전자 원천기술의 개발은 핫전자를 이용한 고효율 에너지 전환소자 개발에 응용이 될 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

충청비즈  thecm11@naver.com

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