로봇신문사
> 오피니언 > 동정
2021년 5월 이달의 과학기술인상 한국과학기술원 신병하 교수 선정차세대 태양전지 개발에 기여한 공로 높게 평가
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
승인 2021.05.10  00:10:43
트위터 페이스북 구글+ 밴드
▲ 한국과학기술원 신병하 교수

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 이달의 과학기술인상 5월 수상자로 한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 신병하 교수를 선정했다고 밝혔다.

과기정통부와 연구재단은 신병하 교수가 실리콘과의 이종 접합에 최적화된 고효율·고안정성의 큰 밴드갭(Band gap) 페로브스카이트 태양전지를 개발하고, 이를 바탕으로 초고효율 태양전지 구현 방향을 제시하여 차세대 태양전지 개발에 기여한 공로를 높게 평가했다고 밝혔다.

밴드갭(Band gap)은 전자가 머물 수 있는 특정궤도로 구성된 두개의 밴드 사이의 에너지 차이를 뜻하며, 페로브스카이트란 기존 태양전지에 비하여 저렴하고 광전효율이 높은 차세대 태양전지 소재를 말한다.

2050 탄소중립 실현을 위해서는 태양광 등 재생에너지의 효율 향상이 관건이다. 하지만 기존 태양전지는 빛을 전기로 바꾸는 광전효율이 낮아 최근에는 2개 이상의 태양전지를 연결하는 차세대 태양전지 개발이 활발하다. 하지만 이러한 차세대 태양전지의 소재로 주목받는 페로브스카이트는 빛, 수분 등 외부 환경에 민감해 고안정성 소자 합성에 한계가 있었다.

신병하 교수의 연구는 신소재 개발로 차세대 태양전지 효율 향상을 이끌고 있어 새롭게 주목받고 있다.

신 교수는 새로운 음이온의 첨가제를 도입해 페로브스카이트 박막 내부에 형성되는 2차원 안정화층(passivation layer)의 전기적·구조적 특성을 조절할 수 있음을 이론적으로 규명하고, 고해상도 투과전자현미경 분석을 통해 확인하였다.

이를 통해 세계 최고 수준의 광 변환 효율을 갖는 페로브스카이트 태양전지를 제작하여, 실리콘 태양전지와 결합한 탠덤 소자 개발로 26.7%의 높은 광 변환 효율을 달성했다. 특히 첨가제의 음이온을 조절해 기존 큰 밴드갭의 취약점이던 광 안정성을 1000시간 연속 조사(照射)하는 동안 초기대비 80% 이상 유지할 수 있게 되었으며, 해당 연구결과는 2020년 3월 사이언스(Science)지에 게재됐다.

신병하 교수의 고효율·고안정성 큰 밴드갭 페로브스카이트는 실리콘뿐만 아니라 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄의 4원소로 이뤄진 CIGS(Cu(In,Ga)Se2) 박막태양전지와도 결합이 가능하다. CIGS 박막태양전지는 별도의 표면 가공(Texturing)이 필요 없어 페로브스카이트와의 탠덤 소자 구현이 더욱 용이할 것으로 보인다.

신병하 교수는 “이번 연구는 첨가제를 통한 태양전지 소재의 안정화에 대한 방향을 제시했다는 데 의의가 있다”라며 “향후 페로브스카이트 물질을 이용한 태양전지, 발광 다이오드, 광 검출기 등 광범위한 광전자 소자 분야에 응용될 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

조규남 전문기자  ceo@irobotnews.com
이 기사에 대한 댓글 이야기 (0)
자동등록방지용 코드를 입력하세요!   
확인
- 200자까지 쓰실 수 있습니다. (현재 0 byte / 최대 400byte)
- 욕설등 인신공격성 글은 삭제 합니다. [운영원칙]
이 기사에 대한 댓글 이야기 (0)
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
트위터 페이스북 구글+ 밴드 뒤로가기 위로가기
인기기사
1
아마존, 로봇청소기업체 아이로봇 2조 2천억원에 인수
2
아마존, 아이로봇 인수로 강력한 로봇 생태계 구축
3
엑스와이지, ‘포뮬러E’ 포르쉐코리아 부스에서 로봇 커피 제공
4
뉴로메카, 코스닥 상장 예비심사 승인
5
페덱스, 향후 3년간 버크셔 그레이 로봇 2600억원 규모 구매
6
로보와이드, 세그웨이 서빙 로봇 국내 공급...위니아에이드와 전략적 제휴
7
현대자동차그룹, 미국에 '로봇 AI 연구소' 설립
8
美 뉴햄프셔대, 치매 노인 돌보는 사회적 보조 로봇 개발
9
대테러작전 다족보행 로봇ㆍ다목적 정찰 드론, 2024년 시범 배치
10
영우디에스피, 상반기 영업익 감소...인플레이션∙R&D 비용 영향
로봇신문 소개기사제보광고문의불편신고개인정보취급방침이메일무단수집거부청소년보호정책    *국제표준간행물번호 ISSN 2636-0381 *본지는 인터넷신문위원회 자율심의 준수 서약사입니다
08298) 서울 구로구 공원로 41(구로동, 현대파크빌 526호)  |  대표전화 : 02)867-6200  |  팩스 : 02)867-6203
등록번호 : 서울 아 02659  |  등록일자 : 2013.5.21  |  발행인·편집인 : 조규남  |  청소년보호책임자 : 박경일
Copyright © 2013 로봇신문사. All rights reserved. mail to editor@irobotnews.com