NGO lab
신소재공학과
조창순
NGO 연구실은 차세대 광전소자 및 에너지 소재 개발을 선도하는 연구실로, 신소재공학, 전자공학, 물리학, 화학공학 등 다양한 전공의 연구자들이 모여 융합연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 태양전지, 발광소자, 레이저, 센서 등 다양한 차세대 반도체 나노소재의 응용에서부터 광물리 분석, 광학 모델, 소자 설계에 이르기까지 미래 세상을 변화시킬 핵심 원천기술 개발을 목표로 하고 있습니다.
특히, 페로브스카이트, 유기, 양자점 등 혁신적인 나노소재를 활용하여 고효율, 고안정성 태양전지와 발광소자, 레이저, 디스플레이 등 다양한 광전자 소자를 개발하고 있습니다. 연구실은 광자의 흡수 및 방출, 광재활용, 나노구조 기반 광관리 등 첨단 광물리 현상에 대한 심층 연구를 통해 소자의 성능 한계를 극복하고, 실용화에 필요한 안정성 및 신뢰성 향상에도 기여하고 있습니다.
또한, 소자 제작 공정(솔루션 및 진공 공정), 광학적 특성 분석, 멀티피직스 모델링, 인공지능 기반 소자 설계 등 실험과 이론을 아우르는 융합적 연구를 통해, 실험 결과와 이론적 예측의 정합성을 높이고 있습니다. 이를 바탕으로, 차세대 에너지 소재 및 광전자 소자 분야에서 세계적인 경쟁력을 갖춘 연구성과를 지속적으로 창출하고 있습니다.
연구실은 다양한 정부 및 산업체 연구과제, 특허, 그리고 세계적 수준의 논문 발표를 통해 국내외 학계 및 산업계에서 높은 평가를 받고 있습니다. 또한, 최신 연구장비와 실험 인프라를 바탕으로, 대학원생, 학부생, 박사후 연구원 등 다양한 인재들이 자신의 역량을 최대한 발휘할 수 있는 연구 환경을 제공하고 있습니다.
NGO 연구실은 미래 에너지와 정보기술의 혁신을 이끌 차세대 광전자 소자 및 신소재 연구의 중심지로, 창의적이고 도전적인 연구를 통해 인류의 지속가능한 발전에 기여하고자 합니다.
Optoelectronics
Charge Transport
Photon Recycling
차세대 태양전지 및 광에너지 수확 기술
NGO 연구실은 차세대 태양전지와 광에너지 수확 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 본 연구실은 페로브스카이트, 유기, 양자점 등 다양한 신소재를 활용하여 고효율, 고안정성 태양전지의 구현을 목표로 하고 있습니다. 특히, 광자의 흡수와 변환 효율을 극대화하기 위한 광물리적 분석과 광학적 설계, 그리고 다중 접합 태양전지 및 나노구조 기반 광전소자 개발에 집중하고 있습니다.
이러한 연구는 태양광 발전의 한계를 극복하고, 에너지 변환 효율을 극대화하는 데 기여하고 있습니다. 예를 들어, 페로브스카이트 기반의 다중 접합 태양전지와 나노구조 광전소자는 기존 실리콘 태양전지 대비 높은 효율과 유연성을 제공하며, 다양한 응용 분야로의 확장이 가능합니다. 또한, 집광기 일체형 빛 가둠 장치, 텍스쳐링 필름 등 혁신적인 광관리 기술을 도입하여 실제 환경에서의 에너지 생산성을 높이고 있습니다.
연구실은 실험적 접근과 더불어, 광학 모델링 및 멀티피직스 시뮬레이션을 통해 소자의 성능을 예측하고 최적화합니다. 이를 통해 실험과 이론의 융합적 연구가 이루어지며, 차세대 에너지 소재 및 소자 개발의 선도적 역할을 수행하고 있습니다.
발광소자, 레이저 및 디스플레이용 나노소재 및 소자 설계
NGO 연구실은 차세대 발광소자(LEDs), 레이저, 디스플레이를 위한 나노소재 및 소자 설계 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 본 연구실은 페로브스카이트, 유기 반도체, 양자점 등 다양한 신소재를 기반으로 고효율, 고색순도, 고해상도 발광소자 및 디스플레이 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 나노박막 구조와 플라스몬 트랜스퍼 기술을 접목하여 미래형 디스플레이의 구현을 목표로 하고 있습니다.
이러한 연구는 기존의 디스플레이 및 발광소자의 한계를 극복하고, 에너지 효율성과 색재현성을 동시에 향상시키는 데 기여하고 있습니다. 예를 들어, 나노스케일 레이저 다이오드, 고해상도·고색순도 나노박막 광발광 디스플레이, 그리고 페로브스카이트 기반의 적색·근적외선 발광 다이오드 등 다양한 혁신적 소자가 개발되고 있습니다. 또한, 광물리 분석과 스펙트로스코피 기법을 활용하여 소자의 발광 특성 및 안정성 향상에 대한 심층 연구가 이루어지고 있습니다.
연구실은 소자 제작 공정(솔루션 및 진공 공정), 광학적 특성 분석, 그리고 인공지능 기반 소자 설계까지 포괄적으로 연구를 수행합니다. 이를 통해 차세대 디스플레이, 센서, 레이저 등 다양한 응용 분야에서 세계적인 경쟁력을 갖춘 원천기술을 확보하고 있습니다.
신소재 기반 광전자 소자 및 멀티피직스 모델링
NGO 연구실은 신소재(페로브스카이트, 유기물, 양자점 등)를 활용한 광전자 소자 개발과 더불어, 소자의 동작 원리와 성능을 정밀하게 예측하기 위한 멀티피직스 모델링 연구를 병행하고 있습니다. 다양한 나노소재의 광학적, 전기적, 구조적 특성을 통합적으로 분석하여, 소자의 설계와 최적화에 필요한 이론적 기반을 마련하고 있습니다.
특히, 광전자 소자의 광물리적 현상(광흡수, 발광, 광재활용 등)과 전하 이동, 계면 특성 등 복합적인 물리 현상을 해석하기 위해 스펙트로스코피, 시간분해 형광 현미경, 다중 물리 시뮬레이션 등 첨단 분석 및 시뮬레이션 기법을 적극 활용하고 있습니다. 이를 통해 실험 결과와 이론 모델의 정합성을 높이고, 소자의 성능 한계를 극복할 수 있는 새로운 설계 전략을 제시하고 있습니다.
또한, 인공지능(AI) 기반의 소자 설계 및 최적화 연구도 병행하여, 복잡한 변수와 데이터 기반의 예측 모델을 구축하고 있습니다. 이러한 융합적 연구는 차세대 광전자 소자의 혁신적 발전을 이끌고, 미래 에너지 및 정보기술 분야에 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다.
1
Quantum barriers engineering toward radiative and stable perovskite photovoltaic devices
K. Yeom†, C. Cho†, et al.
Nature Communications, 2024
2
Efficient Vertical Charge Transport in Polycrystalline Halide Perovskites Revealed by Four-Dimensional Tracking of Charge Carriers
C. Cho et al.
Nature Materials, 2022
3
Effects of Photon Recycling and Scattering in High-Performance Perovskite Solar Cells
C. Cho et al.
Science Advances, 2021
1
플라스몬 트랜스퍼를 이용한 고해상도·고색순도 나노박막 광발광 디스플레이
2
나노박막 광전 반도제 소재의 복합적 광물리 특성 연구 수행율 위 한 5차
3
나노박막 차세대 반도체 기반의 전계발광 레이저 다이오드의 개발
