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Nano Chemistry and Electronic Materials Laboratory
서울시립대학교 화학공학과 김민 교수
페로브스카이트 나노결정
양자점
고분자 리간드 공학
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
구성원

Nano Chemistry and Electronic Materials Laboratory

서울시립대학교 화학공학과 김민 교수

Nano Chemistry and Electronic Materials Laboratory(나노화학 일렉트로닉스 연구실)는 유무기 나노소재 및 첨단 반도체 소재를 기반으로 차세대 광전소자와 에너지 소자 개발을 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 유무기 하이브리드 페로브스카이트, 유기/고분자 반도체, 나노 복합재료 등 다양한 나노구조체의 설계, 합성, 특성 분석 및 소자 응용에 이르기까지 전주기적 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 나노 구조 및 나노모폴로지 제어, 표면/계면 공학, 고분자 복합화, 용액 및 진공 공정 등 다양한 첨단 제조기술을 융합하여, 고효율 태양전지, 미래형 디스플레이, 스마트 센서, 이미지 센서, 적외선 포토디텍터 등 다양한 응용 분야로 연구를 확장하고 있습니다. 대면적, 플렉서블, 반투명, 텍스타일 및 부착형 전자소자 등 혁신적인 소자 구조 개발을 통해 실생활에 적용 가능한 차세대 전자소자 상용화에 기여하고 있습니다. 또한, 인공지능(AI) 및 계산화학을 활용한 신소재 반도체 개발에도 주력하고 있습니다. 머신러닝, 딥러닝, 수치해석 등 데이터 기반 연구 방법론을 도입하여 소재의 구조-특성 상관관계를 분석하고, 최적의 합성 조건 및 소자 구조를 예측함으로써 소재 개발의 효율성과 혁신성을 극대화하고 있습니다. 이를 통해 소재 개발의 속도를 획기적으로 단축하고, 새로운 기능성 나노소재를 발굴하고 있습니다. 연구실은 친환경 및 고안정성 소재 개발에도 앞장서고 있습니다. 무납(無鉛) 및 친환경 용매 기반 나노결정 합성, 표면/계면 결함 제어, 고분자 도핑 및 패시베이션 등 다양한 전략을 통해, 환경 친화적이고 장기 신뢰성이 높은 페로브스카이트 태양전지 및 광전소자를 개발하고 있습니다. 롤투롤 공정, 진공 증착, 솔루션 프로세스 등 대면적 제조 기술을 활용하여 상용화가 가능한 고효율·고안정성 소자 개발에 집중하고 있습니다. 이와 같은 연구를 바탕으로, 본 연구실은 에너지·환경·정보통신 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 차세대 나노소재 및 전자소자 기술을 선도하고 있습니다. 더불어, 인공지능 융합 연구 및 데이터 기반 소재 개발 교육을 통해 미래 연구 인력 양성에도 힘쓰고 있습니다. 이를 통해, 지속 가능한 사회와 첨단 산업 발전에 기여하는 연구실로 자리매김하고 있습니다.

페로브스카이트 나노결정양자점고분자 리간드 공학계면 공학전하 수송
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
이온 이동 기반 페로브스카이트/유기 광검출 및 센서 인터페이스 공학 thumbnail
이온 이동 기반 페로브스카이트/유기 광검출 및 센서 인터페이스 공학
Ion-transport-enabled perovskite/organic photodetectors and sensor interface engineering
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 4
·
2025
“Popping the Ion‐Basket”: Enhancing Thermoelectric Performance of Conjugated Polymers by Blending with Latently Dissociable Perovskite Quantum Dots
Hansol Lee, Hoimin Kim, Haedam Jin, Seungju Kang, Tae Woong Yoon, Dongki Lee, Guobing Zhang, Min Kim, Boseok Kang
IF 14.1 (2025)
Advanced Science
(QDs에서 약 155% 증가). 또한 이 방법의 적용 가능성이 다양한 접합 폴리머(conjugated polymers)에서 입증된다. 제벡 계수(Seebeck coefficient)의 향상은 이온 유도에 의한 폴리머 일함수(work function)의 국소적 변동에 기인하며, 이는 전하 수송을 위한 내부 에너지 장벽을 형성하고 에너지 필터링 효과를 유발한다.
https://doi.org/10.1002/advs.202412663
Materials science
Seebeck coefficient
Polymer
Conjugated system
Thermoelectric effect
Doping
Quantum dot
Perovskite (structure)
Chemical engineering
Conductivity
2
Article
|
·
인용수 1
·
2025
Cyclic Structured Ionic Molecules Formulating Multi‐Dimensional Perovskite Structures of Highly Stable and Efficient Perovskite Solar Cells
Jeongbeom Cha, Jaegwan Shin, Dohun Baek, Meng Qiang Li, Haedam Jin, Moonhoe Kim, Moonhoe Kim, Wonjong Lee, Sunkyu Kim, Siwon Yun, Gibaek Lee, Jongchul Lim, Young Yong Kim, Jaewon Lee, JungYup Yang, Min Kim, Min Kim
IF 19 (2025)
Advanced Functional Materials
페로브스카이트 태양전지(PSC)는 26% 이상의 전력변환효율(PCE)을 달성하지만, 불활성 분위기 공정과 독성 안티솔벤트에 여전히 의존하고 있어 스케일업이 저해된다. 본 연구에서는 고리 크기(ring-size)를 조절할 수 있는 N-헤테로고리화 암모늄 이온성 액체(IL)로 변형한 에틸 아세테이트 안티솔벤트를 사용하여, 대기 조건(RH <50%)에서 PSC를 제조하는 방법을 보고한다. 사용된 IL은 1-(2-ethoxyethyl)-1-methylpyrrolidinium (PYR + )과 1-(2-ethoxyethyl)-1-methylpiperidinium (PIP + )이다. 비교 분석 결과, 고리 크기가 더 작은 PYR + 양이온은 초박막 계면 저차원 페로브스카이트 층을 형성할 뿐 아니라 (100) α-상 배향을 향상시키고 트랩 상태를 억제한다. 또한 유익한 면내 압축 격자 변형을 유도하여, 종합적으로 우수한 결정성을 갖는 고품질 박막을 형성한다. 1-sun 조명과 전기적 바이어스 하에서의 in situ GIWAXS는 IL 처리와 함께 α→δ 상 전이 및 PbI 2 형성이 방지됨을 보여주며, 이는 안정적인 광전류 출력과 직접적으로 연관된다. PYR + 를 포함하는 PSC는 최고 PCE 24.7%를 달성하고, 습열(85 °C/85% RH) 스트레스 1000 h 후에도 초기 효율의 90% 이상을 유지한다. 이러한 결과는 고리 크기 조절이 가능한 N-헤테로고리화 암모늄 이온성 액체가 대기 공정 기반의 고성능 및 내구성 PSC를 위한 스케일업 가능한 다기능 첨가제로서 기능함을 입증한다.
https://doi.org/10.1002/adfm.202521541
Perovskite (structure)
Photocurrent
Energy conversion efficiency
Ionic bonding
Ionic liquid
Fabrication
3
Article
|
·
인용수 12
·
2024
Uniaxial alignment of perovskite nanowires via brush painting technique for efficient flexible polarized photodetectors
Mi Kyong Kim, Mi Kyong Kim, Su Min Park, Haedam Jin, Jeongbeom Cha, Dohun Baek, Tae Oh Yoon, Gibaek Lee, Se Gyo Han, Sae Byeok Jo, Seok Joo Yang, Min Kim, Min Kim
IF 14.3 (2024)
Journal of Material Science and Technology
https://doi.org/10.1016/j.jmst.2024.04.031
Photodetector
Materials science
Optoelectronics
Nanowire
Brush
Polarization (electrochemistry)
Perovskite (structure)
Composite material
Chemical engineering
Chemistry
최신 정부 과제
14
과제 전체보기
1
2024년 3월-2029년 3월
|282,656,000
시간해상 광전변환 나노소재 기반 고감도 다기능성 유해환경감지 시각화센서 개발
○ 최종목표 : 시간해상 광전변환을 이용한 신개념 유해환경감지 센서 개발을 위해서 초고효율 광에너지 전환 및 고민감성 환경감지 나노소재의 설계·합성과 TOF기법을 이용한 유해환경(화재, 가스 유출, 폭발) 시각화 감지 센서 원천 기술 확보
유해환경센서
시각화 화학센서
나노결정 슈퍼조립체
시간해상 형광물질
자가포획엑시톤
2
2023년 7월-2027년 12월
|1,215,000,000
친환경 첨단 모빌리티 소재 부품 학연협력 플랫폼
- 신기술육성학연협력 R&D 수행 수(필수지표) 20, 논문 수(필수지표) 100, 특허 출원 수(필수지표) 32, 사업간 연계(자율지표) 50, 협력R&D 지원 건(자율지표) 4, 협력R&D 공동기획 건(자율지표) 10, 기업 네트워크(자율지표) 33, 정기 워크샵(자율지표) 9- 기술이전창업 우수기술 도출건수(필수지표) 62, J-유레카 사업 추진(필수...
첨단모빌리티
이차전지
복합재료제조
학연플랫폼
인력양성
3
2022년 4월-2024년 12월
|1,432,000,000
에너지·환경 기후기술인재양성 센터
사업목표: 에너지·환경 정책을 내재화한 융합·특화 기후기술인재양성 확산형센터구축 ① 정책 교육을 배운 기후기술 연구프로젝트 기획 및 수행 연수생 60명 양성 ② 정책교육 비학위 교육과정 개설: 신기후체제, 탄소중립 정책 국내 최고의 석학으로 구성기후변화 정책 및 기술 글로벌 석학 온라인 강의 기후기술 국내 전문가 온라인 강의 (특허 및 표준화 전략...
에너지·환경 정책
기후기술
탄소중립
인력양성
태양전지
PV-AI 융합
담수화
이산화탄소 저감
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2023양쪽성 이온 고분자로 페로브스카이트 나노 결정 표면을 개질하는 방법 및 이에 의해 합성된 페로브스카이트 나노 결정1020230085645
등록2023광학 습도 센서를 위한 친환경 페로브스카이트 나노입자, 그 합성 방법 및 이를 이용하여 제작된 광학 습도 센서1020230000678
거절2013말단 개질된 유기반도체 고분자 및 이를 이용한 고효율 유기 태양 전지1020130035455
전체 특허

양쪽성 이온 고분자로 페로브스카이트 나노 결정 표면을 개질하는 방법 및 이에 의해 합성된 페로브스카이트 나노 결정

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230085645

광학 습도 센서를 위한 친환경 페로브스카이트 나노입자, 그 합성 방법 및 이를 이용하여 제작된 광학 습도 센서

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230000678

말단 개질된 유기반도체 고분자 및 이를 이용한 고효율 유기 태양 전지

상태
거절
출원연도
2013
출원번호
1020130035455
연구실 하이라이트
연구실의 정보를 AI가 요약해서 키워드 중심으로 정리해두었어요
고효율·고안정성
세계 최고 수준 효율 및 안정성의 차세대 페로브스카이트 태양전지
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AI융합연구
AI 기반 신소재 개발 플랫폼: 소재 탐색 기간 획기적 단축
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대면적상용화
롤투롤(R2R) 공정 기반 대면적 페로브스카이트 태양전지 상용화 기술
AI 요약 확인하기
차세대센서
페로브스카이트 퀀텀닷(PQD) 기반 고성능 적외선(IR) 센서 기술
AI 요약 확인하기
친환경기술
바이오매스 용매 활용 친환경 페로브스카이트 태양전지 공정
AI 요약 확인하기
최상위논문
Nature Photonics 등 최상위 저널이 인정한 페로브스카이트 안정성 메커니즘 규명
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맞춤형 인사이트 리포트
연구실의 전체 데이터를 활용한 맞춤형 인사이트 리포트
연구 트렌드부터 공동 연구 방향성 기획까지
연구실과 같이 할 수 있는게 무엇인지,
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