[과기원은 지금] GIST, 손실 억제 신기술 적용...세계적 수준 광전극 개발

이상한 GIST 교수(왼쪽)와 서장원 KAIST 교수. GIST 제공.

■ 이상한 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 교수와 서장원 KAIST 생명화학공학과 교수 공동 연구팀이 ‘광생성 캐리어’ 손실을 억제하는 기술로, 효율과 수명을 높인 ‘유기금속 할라이드 페로브스카이트 광전극’을 개발했다. 태양광을 이용해 그린수소를 생산할 때는 광전기화학적 물분해 방법이 주로 이용되는데, 이는 광전극이 태양광을 흡수해 광생성 캐리어를 생성하고 광생성 캐리어가 물을 분해해 그린수소를 생산하는 방식이다. 이때 광생성 캐리어가 손실되면 광전극 효율이 떨어지게 된다. 연구팀은 글리시딜트리메틸암모늄 클로라이드를 광전극 산화주석 위에 도포해 산화주석과 페로브스카이트 경계면 사이의 결함을 제어하고, 광전극의 니켈 포일 보호층에 합성된 니켈-철 이중층수산화물 촉매를 철이 도핑된 황화니켈 촉매로 바꿔 광생성 캐리어의 손실을 억제했다. 이를 통해 세계적인 수준인 12.8%의 광전극 효율을 달성했다. 이번 연구는 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머터리얼즈’ 6월 17일자에 실렸다. 

[문세영 기자 moon09@donga.com]