한남대 이광섭 교수팀, 차세대 태양전지 소재 등 개발 기술 성공

▲ 이광섭교수
한남대 신소재공학전공의 이광섭 교수(정보·생명 혼성소재 연구소 소장)팀은 '차세대 태양전지 및 적외선 감지용 소재 개발에 이용할 수 있는 새로운 기술 개발'에 성공했다고 14일 밝혔다.

이광섭 교수 연구팀은 '탄소나노튜브에 3나노미터(㎚,1억분의 1m) 크기의 양자점(극미세 금속입자)을 높은 농도로 결합하는 제조방법'을 개발해 광 전도성을 획기적으로 개선, 독일 재료 분야의 최고 권위를 자랑하는 학술지 '어드밴스드 머티리얼스 (advanced materials)' 최근호에 실렸다.

또 미국화학회가 혁신적이고 이슈화 된 학술 논문을 소개하는 '허트 컷 (heart cut)'으로 선정돼 인터넷 판에 수록됐다.

이 교수팀의 이번 성과는 탄소나노튜브에 수 나노미터 크기의 양자점 도입을 위한 다양한 시도에도 불구하고 답보상태에 있던 문제점을 스페이서(탄소나노튜브에 양자점을 연결하는 결합고리)의 도입을 통해 완전히 해결했다는 점이다.

따라서 향후 탄소나노 튜브를 이용한 태양전지 및 광 검출기 제작에 전기를 마련했다는 평가를 받고 있다.

특히 이 연구결과는 현재 사용되고 있는 실리콘 태양전지를 값의 크게 떨어뜨려 양산 체제의 길을 텄으며 유연성 있는 필름(두루 마리)형태의 유기 소재로 대체할 수 있는 가능성을 열었다.

또한 이 기술을 통해 접을 수 있는 텐트형 태양전지나 두루마리형 무전기 배터리, 또는 저가의 가볍고 유연한 태양전지가 장착된 의복 생산 등 많은 분야에 응용이 가능한 것으로 알려졌다.

이와 함께 양자점의 선택에 의해 태양광의 전체 파장 영역의 빛을 전기로 바꿀 수 있는 장점이 있는 것으로 확인됐다.

실제로 적외선을 흡수하는 양자점(pbse)을 이용할 경우 우주의 환경 변화나 지구 기후 변화를 감지하는 적외선 감지기에 활용될 경우 획기적인 성능을 발휘할 수 있을 것으로 보인다.

또한 인체의 미세한 열 변화를 영상화하여 질병을 찾거나 인체 장기의 영상을 얻을 수 있는 적외선 의료용 장비 제작에도 이용될 것으로 기대된다.

한편, 이광섭 교수의 주도로 진행된 이 연구결과는 미국 특허를 출원중이며 미국 실리콘밸리 내 기업에서 실용화에 대한 관심이 집중되고 있다.


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