본 연구실은 고분자 구조와 물성에 대한 심층적인 연구를 수행하고 있습니다. 고분자 재료의 분자 구조, 결정성, 그리고 미세구조가 전기적, 광학적, 기계적 특성에 미치는 영향을 체계적으로 분석합니다. 이를 위해 X-선 산란, 원자힘 현미경, 전자현미경 등 다양한 첨단 분석 장비를 활용하여 고분자 박막 및 복합재료의 구조적 특성을 규명하고 있습니다. 특히, 고분자와 저분자 유기 반도체의 상분리, 분자 배열, 결정화 과정에 대한 연구를 통해 유기 태양전지, 광센서, 트랜지스터 등 다양한 유기 전자소자의 성능 향상에 기여하고 있습니다. 고분자 사슬의 정렬, 표면 에너지 조절, 나노구조 제어 등 다양한 공정 기술을 개발하여, 소자 내에서의 전하 이동 특성을 극대화하고, 효율적 에너지 변환 및 신호 검출이 가능하도록 합니다. 이러한 연구는 차세대 유연 전자소자, 웨어러블 디바이스, 고효율 태양전지 등 다양한 응용 분야에 적용될 수 있으며, 고분자 기반 신소재의 설계와 최적화에 중요한 과학적 기반을 제공합니다. 앞으로도 고분자 구조 및 물성 연구를 통해 새로운 기능성 소재 개발과 실용화에 앞장설 계획입니다.

본 연구실은 차세대 태양전지로 각광받는 페로브스카이트 및 유기 태양전지 소재와 소자 개발에 집중하고 있습니다. 페로브스카이트 태양전지의 결정화 과정, 계면 공학, 결함 패시베이션, 안정성 향상 등 다양한 측면에서 연구를 수행하며, 고효율 및 장기 신뢰성을 동시에 달성하기 위한 혁신적인 공정과 소재를 개발하고 있습니다. 특히, 첨가제 엔지니어링, 나노임프린팅, 계면 엔지니어링, 그래핀 캡슐화 등 다양한 신기술을 도입하여 소자의 광흡수, 전하 수송, 내구성 등을 극대화하고 있습니다. 또한, 친환경 용매 기반 공정, 저온 및 상온 공정, 대면적 및 유연 기판 적용 등 실제 상용화를 위한 기술적 난제 해결에도 주력하고 있습니다. 이 과정에서 X-선 산란, 전자현미경, 광학 분석 등 다양한 실시간·정밀 분석기법을 활용하여 소재 및 소자의 구조-물성-성능 상관관계를 심도 있게 규명합니다. 이러한 연구는 고효율, 저비용, 친환경 태양전지의 상용화에 기여할 뿐만 아니라, 차세대 에너지 변환 및 저장 소자, 웨어러블 광전자 소자 등 다양한 응용 분야로 확장될 수 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 소재 설계부터 소자 구현, 신뢰성 평가까지 전주기적 연구를 통해 태양광 에너지 분야의 혁신을 선도할 것입니다.

유기 광전자 소자(Organic Photodetector, Organic Light-Emitting Diode, Organic Electrochemical Transistor 등)의 성능 향상을 위한 계면 및 나노구조 제어 연구도 본 연구실의 핵심 분야입니다. 유기 반도체 박막의 분자 배열, 계면 특성, 나노구조 형성이 소자 내 전하 이동, 광흡수, 발광 효율 등에 미치는 영향을 체계적으로 분석하고, 이를 바탕으로 최적의 소자 구조와 공정 조건을 도출합니다. 특히, 극초단 레이저, 나노임프린팅, 플라즈마 처리, 이온빔 등 다양한 나노가공 및 표면처리 기술을 활용하여 박막의 표면 및 계면 구조를 정밀하게 제어합니다. 이를 통해 광센서, 웨어러블 디바이스, 바이오센서 등 다양한 응용 소자에서 고감도, 고신뢰성, 고효율을 실현하고 있습니다. 또한, 친환경 용매 기반 공정, 대면적 인쇄공정 등 실제 산업적 적용을 위한 연구도 활발히 진행 중입니다. 이와 같은 계면 및 나노구조 제어 연구는 유기 전자소자의 근본적인 한계를 극복하고, 새로운 기능성 소자 개발에 중요한 역할을 합니다. 앞으로도 본 연구실은 유기 광전자 소자의 혁신적 성능 향상과 실용화에 기여할 수 있는 원천기술 개발에 매진할 계획입니다.