송세영 박사는 구두 발표 부문 우수상을 받았다. 그는 ‘우주 극한 환경에서의 페로브스카이트 태양전지 계면 안정성 향상’을 주제로 연구 결과를 발표했다. 연구에서는 고분자 정공수송층(PTAA)과 자기조립단분자막(MeO-2PACz)을 이중층 구조로 적용해 태양전지의 성능과 안정성을 동시에 높이는 방안을 제시했다.
특히 영하 40도에서 영상 90도에 이르는 극한 온도와 진공 환경을 모사한 실험을 통해 고분자층이 계면에서 기계적 완충 역할을 수행하며 열적 스트레스를 완화하고 성능 저하를 효과적으로 억제할 수 있음을 확인했다. 이는 우주용 페로브스카이트 태양전지의 장기 신뢰성 확보를 위한 새로운 계면 설계 전략으로 평가받았다.
김미현 연구원은 ‘BDTT 기반 게스트 도너 첨가를 통한 삼원계 유기태양전지의 성능 향상’ 연구로 포스터 발표 부문 우수상을 수상했다. 연구팀은 측쇄 구조가 다른 게스트 도너를 설계·도입해 분자 배열과 상용성, 전하 수송 특성에 미치는 영향을 분석했다.
그 결과 최적의 측쇄 구조가 활성층 내 분자 패킹과 전하 이동을 개선해 광흡수와 전하 생성 효율을 높일 수 있음을 확인했다. 연구는 측쇄 공학이 고효율 삼원계 유기태양전지 구현을 위한 효과적인 설계 전략임을 입증했다.
김하린 연구원 역시 포스터 발표 부문 우수상을 수상했다. 김 연구원은 ‘게스트 도너 도입을 통한 캐스케이드 에너지 정렬 및 흡수 향상 기반 삼원계 유기태양전지 효율 향상’을 주제로 연구를 발표했다.
연구에서는 PM6 기반 유기태양전지에 새로운 고분자 게스트 도너를 도입해 성능 향상 메커니즘을 규명했다. 연구 결과, 게스트 도너가 광흡수를 향상시키고 도너와 억셉터 사이의 계단식 에너지 정렬을 형성해 전하 이동을 촉진하는 것으로 나타났다. 또한 활성층 내 인터스티셜 연결을 형성해 전하 이동 경로를 효과적으로 연결함으로써 전하 생성 및 수집 효율을 높이고 전하 재결합을 감소시키는 효과를 확인했다.
수상자들은 “이번 수상은 김기환 교수의 지도와 연구실 구성원들의 협력 덕분”이라며 “연구를 지원해 준 GNU 램프사업단과 BK21 GNU 지능형 첨단소재 개척인재양성사업단, 지역 원자력산업 기반 에너지기술공유대학(ETU)에 감사드린다”고 말했다. 이어 “앞으로도 차세대 전자 소재와 소자 분야 발전에 기여할 수 있도록 연구에 매진하겠다”고 밝혔다.
진주=강연만 기자 kk77@kukinews.com
