임상혁 연구실
고려대학교 화공생명공학과
임상혁 교수
무기 페로브스카이트 태양전지
Sn 할라이드 페로브스카이트
계면 공학
홈
임상혁 연구실
고려대학교 화공생명공학과 임상혁 교수
임상혁 연구실은 무기 페로브스카이트 기반 태양전지와 발광다이오드의 효율·안정성을 좌우하는 계면/공정 변수를 연구합니다. Sn 할라이드 조성 설계, 0D 표면 캡핑층, 전하 수송층 및 인터레이어의 결함 제어, 그리고 모듈용 표면 처리·코팅 공정 적용을 수행합니다. 또한 Ti3C2Tx MXene의 산화·표면기능을 계면에 적용하고, H3PO4 기반 식각 등 환경친화 합성으로 2D 나노소재 제조 조건을 정립합니다. 더불어 태양광 모듈용 고투과 열가소성 탄성소재 봉지재를 개발하여 장기 신뢰성을 함께 검증합니다.
무기 페로브스카이트 태양전지Sn 할라이드 페로브스카이트계면 공학0D 페로브스카이트 캡핑층전하 수송층
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
Sn·무연(lead-free) 무기 페로브스카이트 태양전지의 계면/조성/공정 공학 연구
Interface, composition, and process engineering for tin-based inorganic perovskite solar cells
연구 분야 상세보기
Sn·무연(lead-free) 무기 페로브스카이트 태양전지의 계면/조성/공정 공학 연구
Interface, composition, and process engineering for tin-based inorganic perovskite solar cells
연구 분야 상세보기
Ti3C2Tx MXene 기반 표면 공학과 2D 소재 합성 연구
Surface engineering and 2D Ti3C2Tx MXene synthesis
연구 분야 상세보기
무기 페로브스카이트 발광다이오드의 과포화 용액 결정화와 수명 안정화 연구
Crystallization control via supersaturated antisolvent processing for inorganic perovskite light-emi
연구 분야 상세보기
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
인용수 2
·
2025Morphologically Uniform Electron Transport Layer Incorporating Conjugated Polymer for Efficient Charge Extraction in Tin Perovskite Solar Cells
Du Hyeon Ryu, Bong Joo Kang, Nasir Khan, Seungjin Lee, Jihee Kim, Hyun‐Sung Yun, Nam Joong Jeon, Sang Hyuk Im, Chang Eun Song
IF 24.2 (2025)
Carbon Energy
주석 할라이드 페로브스카이트 태양전지(THPSCs)의 효율적이고 안정적인 성능을 위해서는 전자 수송층(ETL)에서의 계면 공학 개선이 필요하지만, 열악한 계면 접촉과 트랩 유도 재결합은 여전히 핵심 한계로 남아 있다. 본 연구에서는 PC 61 BM에 결합된 폴리머 P3HT를 5 wt% 혼합하여 형태학적으로 균일한 ETL을 형성하는 접근을 제시한다. 이 구조는 계면 트랩 상태를 억제하고, 접촉 개선 및 수직 방향의 상(phase) 연속성 향상을 통해 효과적인 캐리어 추출을 촉진한다. 최적화된 소자는 동력변환효율(PCE) 16.06%를 달성하였으며, 독립적으로 인증된 효율은 15.3%이다. 구조적 및 분광학적 분석 결과, 트랩이 억제되고 화학적으로 안정화된 계면이 관찰되었다. 또한, 소자는 봉지막(encapsulation) 하에서 대기 중 저장 900 h 후 초기 PCE의 94%를 유지하며 장기 작동 안정성도 나타낸다. 더 나아가, PCE 10.44%를 달성한 12 cm2 크기의 미니 모듈 제작에 성공함으로써 이 접근법의 확장 가능성을 검증하였다. 이러한 결과는 결합 폴리머가 변형된 ETL이 주석 기반 페로브스카이트의 고유한 한계를 해결하여 효율적이고 안정적이며 확장 가능한 납-무함유(lead-free) 광전기술의 발전에 기여할 수 있음을 시사한다.
https://doi.org/10.1002/cey2.70123
Perovskite (structure)
Energy conversion efficiency
Conjugated system
Fabrication
Layer (electronics)
Polymer
Photovoltaic system
Tin
Halide
2
Article
|
·
인용수 23
·
2025Chemical oxidization of PTAA enables stable slot-die-coated perovskite solar modules
Jin Hyuck Heo, Seokkyoon Hong, Jin Kyoung Park, Hyong Joon Lee, Fei Zhang, Sang Hyuk Im
IF 37.1 (2025)
Joule
https://doi.org/10.1016/j.joule.2025.101850
Perovskite (structure)
Die (integrated circuit)
Materials science
Polymer science
Nanotechnology
Chemical engineering
Engineering
3
Article
|
인용수 31
·
2024Inorganic‐Derived 0D Perovskite Induced Surface Lattice Arrangement for Efficient and Stable All‐Inorganic Perovskite Solar Cells
Jin Hyuck Heo, Jin Kyoung Park, Hyong Joon Lee, E. Shin, Seok Yeong Hong, Ki‐Ha Hong, Fei Zhang, Sang Hyuk Im
IF 26.8 (2024)
Advanced Materials
개구면적. 또한 그 결과로 얻어진 소자들은 1-sun 및 습윤 열(85°C / 상대습도 85%) 환경을 동시에 가한 조건에서 1000 h 후에도 92.48%를 유지한다.
https://doi.org/10.1002/adma.202408387
Materials science
Perovskite (structure)
Energy conversion efficiency
Photovoltaics
Perovskite solar cell
Thermal stability
Halide
Optoelectronics
Chemical engineering
Photovoltaic system
최신 정부 과제
26
과제 전체보기
1
2022년 4월-2026년 12월
|571,400,000원1.4 eV 이하 저 밴드갭 페로브스카이트 광흡수층을 이용한 초고효율 태양전지 소자 및 대면적 모듈 개발
저온 공정 기반의 고품질 저 밴드갭(~1.35 eV) 페로브스카이트 소재 개발을 통한 고효율(≥25%), 고안정성(≥500시간) 단일소자 및 고효율(≥22%), 고안정성(≥ 500시간) 대면적(~100 cm2) 모듈 개발 1. 고품질, 고균일 저 밴드갭(~1.35 eV) 페로브스카이트 박막 합성 2. 저 밴드갭(~1.35 eV) 페로브스카이트에 적합한 전하...
페로브스카이트
저온 공정
Sn 산화
밴드갭 grading
고효율
고안정성
대면적 모듈
패시베이션
2
2022년 2월-2025년 2월
|359,924,000원페로브스카이트 광전소자 한계효율 극복 연구
용액공정을 이용하여 단일접합 태양전지의 효율 한계를 극복할 수 있는 초고효율 다중접합 페로브스카이트 태양전지 개발을 위해, 내구성 및 밴드갭 한계를 극복할 수 있는 low bandgap 및 wide bandgap 페로브스카이트 한계극복 소재 개발 및 용액공정을 통한 페로브스카이트-페로브스카이트 수직증착이 가능한 한계극복 공정기술 개발
페로브스카이트
한계 극복
바텀셀
탑셀
재결합층
다중접합
수직증축
라미네이션
스프레이
3
주관|
2022년 2월-2025년 2월
|399,915,000원페로브스카이트 광전소자 한계효율 극복 연구
○ Reducing 솔벤트 도입을 통한 공정 안정화
○ Electron withdrawing/donating킬레이팅제 도입을 통한 Sn안정화
○ Alloy (Pb-Sn)화를 통한 내산화성 강화
○ Low bandgap 페로브스카이트 바텀셀 제작 및 평가
○ 산화방지 페로브스카이트 공결정화를 통한 고내구성 결정화(I)
○ 산소 공여가 없는 전하 전달체 도입을 통한 바텀셀 내구성 향상
○ 블랙상 페로브스카이트 상안정화
○ 수직증착이 가능한 스프레이 공정을 이용한 무기페로브스카이트 탑셀
○ 산화방지 페로브스카이트 공결정화를 통한 고내구성 결정화(II)
○ Amine scavenger 도입을 통한 장기안정성 강화
○ 탑셀용 무기페로브스카이트 상안정화
○ 투명전극 및 재결합층 투과손실 제어
○ 바텀셀용 페로브스카이트 공기중 안정성 향상
○ 고내구성 Chalcohalide 페로브스카이트 결정화
○ 탑셀용 페로브스카이트 수분 안정성 향상
○ 다중접합 태양전지 어셈블리
○ Interlayer 도입을 통한 계면 패시베이션 및 전하포집 향상
○ 페로브스카이트 다중접합 소자 최적화 및 재설계
○ 정량적 연구목표 : SCI (JCR<10%) 12편 (IF>30논문 2편포함)이상, 특허 출원/등록=4/2
페로브스카이트
한계 극복
바텀셀
탑셀
재결합층
다중접합
수직증축
라미네이션
스프레이
최신 특허
특허 전체보기
전체 특허
페로브스카이트 박막의 제조 방법, 이를 이용하여 제조된 페로브스카이트 박막, 이를 포함하는 페로브스카이트 광전소자의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 페로브스카이트 광전소자
상태
공개출원연도
2024출원번호
1020240106061페로브스카이트 광전소자 및 이의 제조 방법
상태
등록출원연도
2024출원번호
1020240032415다공성 열전 소재의 제조 방법, 이를 이용하여 제조된 다공성 열전 소재 및 이를 포함하는 열전소자
상태
공개출원연도
2024출원번호
1020240022717