▲ ▲‘네이처 아시아 소재’ 웹사이트에 게재된 임 박사팀의 논문소개 화면. . ▲‘네이처 아시아 소재’ 웹사이트에 게재된 임 박사팀의 논문소개 화면.

재료연구소(소장 조경목) 전기화학연구그룹 임동찬 박사팀이 개발한 유기태양전지 원천기술(본지 11월10일자 제65호 보도)이 그 성과를 세계적으로 인정받았다.

연구소는 임 박사팀의 연구 논문(제목 : Solar cells : In line for sucess)이 네이처 자매지인 ‘네이처 아시아 소재(Nature Publishing Group Asia Materials)’에 하이라이트로 게재됐다고 지난 21일 밝혔다.

임 박사팀이 개발한 기술은 탄소나노튜브(CNT)와 반도체 산화물인 산화아연(ZnO) 나노입자의 복합체를 코팅함으로써 유기 태양전지의 계면에 거칠기를 부여해 수명과 효율을 동시에 향상시킬 수 있는 원천 기술이다.

계면을 거칠게 했을 때 전기전도도 등 특성이 향상된다는 이 연구결과는 유기 태양전지 계면이 매끄러워야 성능을 향상시킬 수 있다는 기존 연구 결과를 뒤집는 것이어서 관련 학계와 산업계의 주목을 받았다.

특히 자외선(UV)에 의한 광전변환 효율 및 수명 감소가 그 상당 부분을 차지하는 유기태양전지의 ‘광열화현상’이 차세대 태양전지인 유기 태양전지의 상용화를 가로막는 가장 큰 난제 중 하나로 지목돼 왔다는 점에서 임 박사팀의 이번 연구가 그 해결책을 위한 연구방향을 제시했다는 평가다.

연구소는 CNT-반도체 산화물 나노입자 복합체 코팅이라는 단일 소재의 적용만으로 계면 제어와 수명 향상을 동시에 이뤄낸 이번 연구결과는 재료분야의 권위 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’지에 게재 승인에 이어 네이처 자매지인 네이처 아시아 소재에 실리는 등 세계적인 인정을 받고 있다는 데 의미를 부여했다.

임 박사는 “네이처 아시아 소재지에 소개된 이번 연구결과는 유기 태양전지 뿐만 아니라 핸드폰, TV 등 유기 소자를 이용하는 장치에도 적용될 수 있다”며 “(국내의 경우)유기 태양전지 상용화를 위한 공정 개발은 앞서 있었으나 소재 및 원천연구는 다소 뒤쳐져 있었는데 이번을 계기로 기술 선점을 할 수 있을 것”이라고 말했다.

임 박사팀은 이번 연구 결과가 유기 태양전지 뿐만 아니라 핸드폰, TV 등 유기 소자를 이용하는 장치에도 적용될 수 있을 것으로 전망하고 있음며 국내 특허 출원을 마치고 현재 국제 특허 출원을 진행 중이다.

한편, ‘네이처 아시아 소재’는 세계적인 저널인 네이처의 자매지로 세계 과학 연구에 크게 공헌한 아시아 태평양 지역 국가의 소재 연구 결과를 공유하는 발간물.

금속, 세라믹, 복합소재, 바이오 및 나노스케일 등 다양한 소재와 관련 공정을 주요하게 다루고 있으며 매 분기별로 아시아 태평양 지역에서 세계의 첨단 소재과학 분야를 선도하는 연구자들의 질 높은 리뷰를 소개하고 있다.