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세계 최초 태양전지와 LED 결합한 '발광전지' 개발
김진영 울산과기원 교수팀, 전기 생산과 동시에 빛 내는 기능성 소자 구현
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국내 연구진이 빛을 전기로 바꾸는 태양전지와 전기를 빛으로 바꾸는 LED기능을 결합한 발광전지를 세계 최초로 개발했다.
김진영 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 교수팀<사진>은 전기를 생산하는 동시에 빛을 내는 기능성 소자를 구현했다고 6일 밝혔다. 연구진은 새로 개발한 소자의 이름을 ‘페롭트로닉 소자’(Peroptronic device)라고 지었다.
지금껏 태양전지와 LED 분야 연구는 각각 발전 효율과 발광 효율을 높이려는 연구로 나뉘어 진행돼왔다.
하지만 김 교수팀은 두 소자의 구조와 제작공정이 매우 유사하다는 점에 착안, 둘의 기능을 합한 소자를 개발하기로 했다.
소자 재료로는 빛에너지를 흡수하면서도 동시에 빛을 내는 페로브스카이트(perovskite) 물질을 선택했다.
페로브스카이트 물질의 표면에는 고분자 전해질 층을 만들었다. 이 층은 전하를 페로브스카이트에 주입하거나 추출할 수 있게 돕는다.
연구진은 이 소자가 사물인터넷 환경에서 전원과 디스플레이 역할을 동시에 수행할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또 매우 얇게 만들면 휘거나 구부러지는 웨어러블기기에도 적용할 수 있을 것으로 전망하고 있다.
김진영 교수는 “태양전지와 발광소자를 단일구조에서 구현한 차세대 혁신 소자를 개발했다”며 “이번 광전자 소자 기술의 통합으로 에너지 분야의 패러다임이 변하기를 기대한다”고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(개인연구) 지원으로 수행했으며 연구 결과는 지난 8월 10일 국제학술지 ‘에너지 및 환경과학’(Energy & Environmental Science)에 실렸다.
페롭트로닉 소자의 발전, 발광 구동원리 (사진제공=과학기술정보통신부)
작성 : 2017년 09월 07일(목) 08:55
게시 : 2017년 09월 08일(금) 09:53


김승교 기자 kimsk@electimes.com        김승교 기자의 다른 기사 보기

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