에너지변환소재소자 연구실은 인류가 직면한 에너지 문제와 기후변화에 대응하기 위해 첨단 에너지 변환 신소재 및 소자 기술 개발에 집중하고 있습니다. 본 연구실은 태양에너지와 같은 지속 가능한 에너지원을 효율적으로 변환할 수 있는 신소재를 설계하고, 이를 기반으로 한 신규 소자 구조를 개발함으로써 에너지 변환 효율을 극대화하는 것을 목표로 하고 있습니다. 특히, 산화물 및 무기-유기 하이브리드 소재, 전기적 기능성 세라믹, 페로브스카이트 등 다양한 신소재를 활용하여 차세대 에너지 변환 소자의 성능을 혁신적으로 향상시키고 있습니다. 이러한 연구는 소재의 합성, 박막 및 나노입자 제조, 계면 공학 등 다양한 재료공학적 접근법을 통합하여 진행됩니다. 예를 들어, 산화물 나노입자와 박막을 활용한 에너지 변환 소자, 무기-유기 하이브리드 결정의 구조적 안정성 및 전기적 특성 제어, 그리고 페로브스카이트 기반 태양전지의 고효율화 및 장기 안정성 확보 등이 주요 연구 주제입니다. 또한, 소재의 미세구조와 전자적 특성 간의 상관관계를 규명하고, 이를 바탕으로 소자 설계 및 최적화 전략을 제시하고 있습니다. 연구실의 이러한 노력은 고효율, 저비용, 친환경 에너지 변환 기술의 상용화에 기여할 뿐만 아니라, 미래 에너지 산업의 패러다임 전환을 이끌고 있습니다. 더불어, 기후변화 대응 및 에너지 자립 실현을 위한 핵심 원천기술 확보에 중점을 두고 있으며, 다양한 국내외 산학연 협력 및 산업체와의 공동연구를 통해 실질적인 사회적·경제적 파급효과를 창출하고 있습니다.

본 연구실은 페로브스카이트 태양전지와 차세대 광전 소자 개발에 있어 세계적인 연구 성과를 보유하고 있습니다. 페로브스카이트 소재는 뛰어난 광흡수 특성과 전하 이동 특성, 저비용 공정 가능성 등으로 차세대 태양전지의 핵심 소재로 주목받고 있습니다. 연구실은 페로브스카이트의 조성 제어, 결정 성장, 계면 공학, 전극 소재 개발 등 전 과정에 걸쳐 고효율·고안정성 태양전지 구현을 위한 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 2D/3D 할라이드 접합, 나노구조 제어, 전하 수송층 및 전극의 최적화, 대면적 소자 제작 등 첨단 기술을 적용하여 세계 최고 수준의 효율과 내구성을 달성하고 있습니다. 또한, 페로브스카이트/실리콘 탠덤 태양전지, 무기-유기 하이브리드 태양전지, 투명 및 플렉시블 태양전지 등 다양한 응용 분야로 연구를 확장하고 있습니다. 최근에는 환경 친화적 소재 개발, 유해물질 저감, 재활용 기술 등 지속 가능한 태양전지 기술 확보에도 주력하고 있습니다. 이러한 연구는 Nature, Science, Advanced Energy Materials 등 세계적 학술지에 다수의 논문으로 발표되고 있으며, 국내외 특허 및 기술이전, 산업체 협력 등 실용화 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 연구실의 페로브스카이트 및 차세대 태양전지 연구는 에너지 전환 효율의 한계를 극복하고, 미래 신재생에너지 산업의 혁신을 선도하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.