-RPP 태양전지의 전하-캐리어 작동 메커니즘 밝혀내

명지대학교(총장 유병진) 화학과 이종우 교수가 9월, 국제 저명 학술지에 연구 성과를 게재했다.

이종우 교수는 서울대학교 및 네덜란드 Groningen 대학 연구팀과 공동으로 진행한 연구에서 Ruddlesden-Popper perovskite(RPP) 태양전지의 전하-캐리어 작동의 메커니즘을 규명했다.

이러한 연구 성과는 “Abnormal spatial heterogeneity governing charge-carrier mechanism in efficient Ruddlesden-Popper perovskite solar cells”라는 제목으로 영향력 지수가 공학, 화학 분야 상위 0.5%인 38.532에 이르는 저명한 국제 학술지인 ‘Energy & Environmental Science’에 게재됐다.

RPP 태양전지는 그 우수한 안정성으로 인해 상당한 주목을 받고 있으나, 그동안 구조적인 불균일성으로 인하여 실시간 전하-캐리어 메커니즘 규명이 어려워 태양전지 성능을 개선하는데 많은 제한점이 있었다.

해당 연구를 통해 이종우 교수는 삼중 양이온 RPP 태양전지 내 전체/국소 규모에서 구조적인 불균일성이 격자 진동을 억제하고 폴라론 상호 작용을 감소시켜 전하-캐리어 역학을 촉진시킨다는 것을 발견했다. 연구 결과를 통해 페로브스카이트 태양전지의 전하-캐리어 운동을 촉진하고, 저차원 페로브스카이트의 설계 원리를 제안하는 등 RPP 태양전지의 개선에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

한편 해당 연구는 교육부 ‘한국연구재단 기초연구사업’과 과학기술정보통신부 ‘한국연구재단 멀티 스케일 에너지 시스템 연구단 글로벌 프런티어 연구개발 사업’ 및 중국 국립 자연과학 재단의 지원으로 진행됐다.