[라이센스뉴스 황지원 기자] UNIST (이용훈 사장)와 한국 에너지 연구원 (김종남 과장) 연구원들이 세계 최고 효율의 페 로브 스카이 트 태양 전지를 리뉴얼했다.
페 로브 스카이 트 태양 전지는 태양 광 발전 비용을 크게 낮출 것으로 예상되는 차세대 전지입니다. 연구 결과는 4 월 5 일 가장 권위있는 국제 과학 저널 인 Nature에 게재되었습니다.
UNIST 김진영 교수 팀과 한국 에너지 연구원 김동석 박사 팀과 스위스 로잔 공과 대학 (EPFL) 연구원들과 함께 25.6 % 변환 효율의 페 로브 스카이 트 태양 전지 개발 전기에 햇빛.
논문에 공식적으로보고 된 페 로브 스카이 트 태양 전지 효율 중 가장 높은 수치입니다. 연구원들은 배터리의 핵심 소재 인 페 로브 스카이 트의 구성 요소를 새로운 접근 방식으로 변경하여 효율성을 향상 시켰습니다.
이번 연구는 페 로브 스카이 트 소재를 기반으로 한 차세대 디스플레이 등 광전 소자 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.
페 로브 스카이 트는 하나의 음이온과 두 개의 양이온을 결합하여 규칙적인 3 차원 구조 (결정)를 갖는 물질입니다. 합성이 쉽고 저렴합니다. 이것이 페 로브 스카이 트 태양 전지가 태양 광 발전 비용을 낮출 것으로 예상되는 이유입니다.
그러나이 소재를 사용한 태양 전지의 효율은 상용 (실리콘) 태양 전지에 비해 여전히 낮고 내구성도 나쁘다. 이를 개선하기 위해 양이온의 조합을 변경하여 재료의 효율성과 안정성을 향상시키는 연구가 활발히 진행되고 있습니다.
공동 연구팀은 페 로브 스카이 트를 구성하는 일부 음이온 (용액 함량 2 %)을 포름 산염 (HCOO-)이라는 물질로 대체하여 배터리 효율과 내구성을 개선했습니다. Formate는 페 로브 스카이 트 소재 내부의 규칙적인 3 차원 구조가 견고하게 성장하도록 도와줍니다.
이는 포름 산염이 금속 양이온과 상호 작용하여 결합력을 강화하기 때문입니다. 규칙적인 3 차원 구조의 소재 (결정 성이 우수한 소재)를 사용하면 배터리 효율이 높습니다. 사실, 포름 산염을 첨가하지 않은 페 로브 스카이 트 배터리에 비해 효율이 10 % 이상 향상되었습니다.
UNIST 김진영 교수 (에너지 화학 공학과)는 “음이온에는 요오드 (I-) 또는 브롬 (Br-) 이온 만 사용할 수 있다는 고정 관념을 깨뜨렸다”고 말했다. ”설명했습니다.
제 1 저자 인 정재기 박사 (현 로잔 공과 대학)는 “포름 산염이 음이온 부위에서 주변 요소와 상호 작용할 수 있다는 사실을 세계 최초로 발견 한 것은 학문적 의미가 크다. 페 로브 스카이 트 결정에서. ” .
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