울산과학기술원, 차세대 태양전지 후보 물질 개발

울산종합일보 / 기사승인 : 2018-09-17 14:52:57
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차세대 태양전지 후보 물질인 페로브스카이트가 울산과학기술원에 의해 개발돼 화제다.


김광수 자연과학부 화학과 특훈교수팀은 페로브스카이트 표면에 일종의 방수막을 만드는 합성법을 개발했다고 17일 밝혔다.


페로브스카이트는 육방 면체 구조를 지닌 반도체 물질로, 값싸고 신속하게 합성할 수 있는 장점이 있다.


빛을 전기로 바꾸거나 전기를 빛으로 바꾸는 특성을 지니며, 차세대 태양전지 재료로도 주목받고 있다.


그러나 물질 표면 구조상 물과 잘 반응하기 때문에 습기만 있어도 쉽게 특성을 잃어버리는 단점이 있었다.


김 교수팀은 페로브스카이트 표면에 '수산화납 보호막'을 형성하는 합성법을 개발해 이 문제를 해결했다.


우선 페로브스카이트로 합성할 재료(할로젠화 납)를 산성 용액(할로젠화 수소를 녹인 물)에 담근다.


이때 합성할 재료는 염기성 용액(메틸아민)이 담긴 유리병에 넣고 뚜껑을 닫는다.


그러면 메틸아민이 증발하면서 자연스럽게 산성 용액 속 재료와 반응하며 페로브스카이트 물질이 생성된다. 표면에 수산화납으로 이뤄진 얇은 막이 형성된다.


수산화납은 안정적인 구조여서 수분을 만나도 반응하지 않고, 물질 내부로 물이 침투하지 않도록 막는다.


실제로 이렇게 만든 페로브스카이트를 물속에 담가두고 특성을 관찰한 결과, 자외선을 받아 발광하는 페로브스카이트 본연의 특성은 6개월이 지나도 여전했다.


울산종합일보


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