'쭉쭉 늘어나는' 최고 성능 태양전지 개발…"10배이상 신축성"

KAIST 김범준 교수팀, 차세대 웨어러블 전자소자 활용 기대

전도성 고분자 화학 구조 등 이미지 [KAIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 정찬욱 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 김범준 교수 연구팀이 높은 전기적 성능과 신축성을 동시에 갖는 새로운 형태의 전도성 고분자 물질을 개발했다고 26일 밝혔다.

연구팀은 높은 전기적 성질을 갖는 전도성 고분자에 고무처럼 늘어나는 고신축성 고분자를 화학적으로 결합해 전기적 성능·기계적 신축성을 동시에 갖는 새로운 형태의 전도성 고분자를 개발했다.

이 고분자는 현재 세계 최고 수준의 광전변환 효율(19%)을 갖는 유기 태양전지를 구현하면서도, 기존 소자보다 10배 이상 높은 신축성을 가졌다.

이를 통해 40% 이상 잡아당겨도 작동하는 신축성 태양전지를 구현, 사람이 착용할 수 있는 태양전지 응용 가능성을 증명했다.

유기 태양전지는 빛을 받아 전기를 생산하는 광 활성층이 유기물로 구성되는 전자소자로, 무기 재료 기반 태양전지보다 가볍고 유연해 몸에 착용할 수 있는(웨어러블) 전자소자에 사용할 수 있다.

기존 고효율 태양전지는 신축성을 갖기 어려워 웨어러블 소자로 거의 구현되지 못했다.

김범준 교수는 "신축성 유기 태양전지뿐만 아니라 자유 형상 및 신축성을 요구하는 다양한 전자소자에 응용할 수 있는 차세대 소재 원천 기술을 개발한 것에 큰 의미가 있다"고 말했다.

이번 연구 성과는 에너지 분야 국제 학술지 '줄'(Joule)에 지난 1일 실렸다.

jchu2000@yna.co.kr

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