이동기 연구실은 분광학적 기법을 활용하여 유기 및 하이브리드 광전자 소재의 구조와 동작 원리를 심층적으로 연구하고 있습니다. 다양한 분광학적 분석을 통해 고분자, 나노입자, 양자점 등 다양한 소재의 광물리적 특성을 규명하며, 이로부터 전하 이동, 엑시톤 생성 및 소멸, 에너지 전달 메커니즘을 체계적으로 해석합니다. 특히, 시간분해 분광법, 라만 분광법, 광흡수 및 발광 분광법 등 첨단 분석 도구를 활용하여 나노복합체 및 하이브리드 소재 내에서 일어나는 미세한 동적 변화를 정밀하게 관찰합니다. 이러한 연구는 유기태양전지, 유기광검출기, 열전소자 등 차세대 광전자 소자의 성능 향상에 직접적으로 기여합니다. 예를 들어, 유기 고분자와 금속 나노입자, 페로브스카이트 양자점 등과의 상호작용을 분광학적으로 규명함으로써, 전하 재결합 억제, 엑시톤 확산 및 분리 효율 증대, 광전류 증폭 등 다양한 소자 성능 개선 방안을 도출하고 있습니다. 또한, 분광학적 분석을 통해 소재의 결정성, 나노구조, 계면 특성 등이 광전자적 특성에 미치는 영향을 정량적으로 평가합니다. 연구실은 이러한 분광학 기반 연구를 바탕으로, 소재 설계와 합성, 소자 제작 및 평가까지 전주기적 연구를 수행하고 있습니다. 이를 통해 차세대 고효율, 고안정성 광전자 소자 개발을 위한 이론적 토대와 실용적 기술을 동시에 확보하고 있으며, 국내외 유수 학술지에 다수의 논문을 발표하며 학계의 주목을 받고 있습니다.

연구실은 유기 및 하이브리드 태양전지, 광검출기 등 차세대 에너지 및 센서 소자 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 비플러렌 전자받개 기반의 나노복합체 광활성층, 핫 전자 주입 구조, 페로브스카이트 양자점 계면층 등 혁신적 소재와 구조를 도입하여 소자의 효율과 안정성을 극대화하고 있습니다. 다양한 고분자 및 나노소재의 합성과 조립, 그리고 이들의 계면 제어 기술을 통해 광활성층의 전하 생성 및 수송, 재결합 억제, 삼중항 엑시톤 제어 등 핵심 물리 현상을 최적화합니다. 최근에는 유기 고분자와 페로브스카이트 양자점, 금속 나노입자 등 다양한 하이브리드 소재를 활용하여, 광전류 증폭형 유기광검출기, 고효율 열전소자, 고안정성 태양전지 등 다양한 응용 소자를 개발하고 있습니다. 예를 들어, 페로브스카이트 양자점 계면층을 도입하여 필터리스 근적외선 광검출기의 광전류 효율을 크게 향상시키거나, 고분자-나노입자 복합체를 이용해 열전소자의 전기적 및 열적 특성을 동시에 개선하는 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 실험실 수준을 넘어 실제 응용 가능성을 염두에 두고 진행되고 있습니다. 소재의 대면적 공정, 유연 소자 제작, 인쇄 공정 등 실용화 기술 개발에도 적극적으로 참여하고 있으며, 한국연구재단 등 주요 연구과제를 수행하며 국내외 산학연 협력도 활발히 이루어지고 있습니다.