[헬로티 = 김동원 기자] 쉽게 늘어나고, 구겨지거나 찢어져도 금세 회복하는 고효율 열전소재가 등장했다. 입고만 있어도 몸의 열을 전기에너지로 바꿔주는 옷을 만들 수 있는 길이 열린 것이다. 장성연 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수팀은 전주원 국민대 응용화학부 교수팀과 공동으로 자가치유 능력과 신축성을 동시에 지닌 ‘이온성 고분자 열전소재’를 세계 최초로 개발했다. ‘열에너지로부터 전기를 만드는 소재’에 ‘자가치유 능력’을 부여해 우수한 열전 변환 능력(온도차를 전기에너지로 변환하는 능력), 자가치유 능력, 신축성을 동시에 갖는 물질을 합성하는 데 성공했다. ▲ 장성연 UNIST 교수팀과 전주원 국민대 교수팀이 공동으로, 유기열전소재를 개발했다. 개발된 소재는 우수한 신축성과 더불어 자가치유 능력이 있다. (사진 : UNIST) 전자 대신 이온으로 전압 발생 스마트 워치나 VR 안경과 같은 ‘착용하는 전자기기’가 상용화되면서 몸에서 나는 열을 전기에너지로 바꿔 전자기기에 전원을 공급하는 ‘열전발전’에 대한 연구가 활발하다. 열전발전은 온도차가 발생하
[첨단 헬로티] 양자점(Quantum dot)을 이용해 태양광을 전기로 바꾸는 ‘양자점 태양전지’의 효율을 11.53%로 높인 기술이 나왔다. 장성연 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수팀은 ‘유기 고분자’를 소재로 적용해 양자점 태양전지의 성능을 극대화하는 ‘양자점-유기 고분자 접합 태양전지’를 개발했다. ▲ 장성연 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수 연구팀은 무기물 반도체를 이용하는 양자점 태양전지의 일부 소재를 ‘유기 고분자’로 바꿔 ‘정공’ 전달 능력을 높였다. 태양전지는 태양광을 흡수한 물질(광활성층)이 전자(electron)과 정공(hole)을 만드는 성질을 이용한다. 전자가 광활성층에서 빠져나오면, 전자가 빠진 자리에는 마치 구멍이 생기듯 정공이 생긴다. 이때 전자와 정공이 각각 태양전지의 음극과 양극으로 이동하여 전력 생산으로 이어지는 것이다. 따라서 태양전지의 효율을 높이려면 전자-정공 쌍이 많아지고, 이들이 전극으로 잘 운반돼야 한다. 공동연구팀은 정공을 더 잘 뽑아내고 운반할 수 있도록 양자점 태양전지의 한쪽을 ‘유기 고
[첨단 헬로티] 양자점을 활용한 태양전지는 현재 상용화된 실리콘 전지보다 유연하고 가벼울 뿐만 아니라, 제조공정이 간단하다는 장점이 있다. 이러한 양자점 태양전지에 다른 유기물을 더해 성능을 극대화한 기술이 나왔다. 장성연 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수팀은 무기나노소재인 ‘양자점(Quantum Dot)’과 ‘유기 고분자 소재’를 하나의 태양전지에 접합한 ‘양자점·유기물 하이브리드 탠덤 태양전지 하이브리드’를 개발했다. ▲ 장성연 교수(사진중앙)와 1저자인 하피드아코마 연구원(좌측 두번째) <사진 : UNIST> 유기 고분자 소재가 양자점이 잘 흡수하지 못하는 태양광 영역을 대신 흡수해, 전체 태양광 흡수를 극대화하고 전지의 효율도 높인 기술이다. 양자점은 반도체를 아주 작게 만든 물질이다. 입자 크기가 매우 작아지면서 나타나는 특이한 현상 덕분에 전지가 흡수하는 태양광 영역을 자유자재로 바꿀 수 있다. 따라서 다른 광활성층 광활성층: 태양광을 받아 전자의 흐름을 만들어내는 부분으로, 결정질 실리콘과 유기 고분자, 페로브스카이트 등의 물질이 사용된다. 기존에는 주로
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