페로브스카이트 표면에 PDI 입혀 효율 개선

UNIST는 양창덕 에너지화학공학과 교수와 최경진 신소재공학과 교수 연구팀이 페로브스카이트 표면에 '피페라지늄 다이아이오다이드(PDI)'를 입히는 방법으로 태양전지 발전 효율과 내구성을 개선했다고 20일 밝혔다. 연구팀은 PDI를 진공에서 가열해 휘발시킨 뒤 기체 상태의 분자가 페로브스카이트 위에 내려 앉도록 했다. 진공 증착 조건에서 PDI 분자와 페로브스카이트 표면 사이의 평균적인 흡착 거리는 1.69Å. 용액 공정을 모사한 조건의 2.19Å보다 가까웠다. 분자들이 위아래로 뭉친 두께도 1.34nm에서 0.81nm로 줄었다. PDI가 표면에 더 얇고 균일하게 배열되는 것도 확인했다. 이 기술을 적용한 단일 페로브스카이트 태양전지의 최고 발전 효율은 26.05%를 나타냈다. 페로브스카이트와 실리콘을 위아래로 쌓은 탠덤 태양전지도 33.09%의 높은 공인 효율을 기록했다. 연구결과는 친환경 에너지 화학 분야 국제저널 '에너지와 환경 과학(Energy & Environmental Science)'에(9월1일) 실렸다.