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 내용

Sn 기반 무기 페로브스카이트의 조성 설계와 계면층·수송층 엔지니어링을 통해 비재결합 경로를 제어하고 고효율·고안정 태양전지 및 모듈로 확장하는 연구

Sn 할라이드 기반 무기 페로브스카이트는 납 대체 후보로서 저독성 적용 가능성이 있으나, 조성 안정성과 계면 결함이 전압 손실과 열화로 이어질 수 있습니다. 연구실은 열역학 기반 조성 설계로 밴드갭과 상안정성을 조절하고, 0D 표면 캡핑층·전하 수송층·전극/층간 계면층을 통해 비방사 재결합과 트랩 밀도를 저감합니다. 또한 PTAA의 표면 화학적 처리, ETL/흡수층의 접촉 개선, 모듈 공정 조건을 함께 다루어 소자 성능과 장기 신뢰성의 동시 확보를 지향합니다.

관련 프로젝트

3건

연구 흐름

초기에는 Sn 기반 무기 페로브스카이트에서 조성 변화가 상안정성과 전하 수송에 미치는 영향을 이론과 실험으로 연결하는 연구를 수행했습니다. 이후 0D 페로브스카이트 캡핑층과 전하 수송층의 결함·정렬 문제를 개선하여 비방사 재결합을 억제하는 방향으로 확장했습니다. 2023~2025년에는 Mo 계열 박막 형성과 중합체 블렌딩을 포함한 계면 공학, Cu 확산·트랩을 고려한 전극/인터레이어 설계, 그리고 slot-die 코팅 등 모듈 공정 적용을 통해 대면적화 관점의 안정성까지 검증하는 궤적으로 발전했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

저독성 페로브스카이트 태양전지 상용화
대면적 모듈 공정 최적화
고안정 전하 수송 계면 설계
0D 표면 캡핑 기반 열화 억제
조성 설계 기반 밴드갭 매칭
스케일업용 박막 형성 공정
전극-계면 확산 방지 소재
트랩 밀도 제어형 소자 구조
수송층/흡수층 접촉 향상 공정
모듈 패키징 전 단계 안정화 기술