프로젝트 소개
본 과제는 유해성이 낮은 친환경 콜로이달 양자 구조체를 활용해 빛을 넓은 범위에서 흡수하고 전기로 바꾸는 고효율 광전변환소자를 개발하는 연구임. 양자점은 매우 작은 반도체 입자로, 크기와 표면을 조절하면 빛을 흡수하는 성질을 바꿀 수 있는 소재임.
연구 목표는 AgBiS2 기반 양자점의 밴드갭을 1.10~1.35eV로 조절하고, 균일도 높은 박막 및 광전변환효율 10% 이상의 양자점/유기 하이브리드 소자를 구현하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 전구체 비율과 합성 조건을 조절한 AgBiS2 양자점 제조, Br-·Cl- 기반 액상 표면치환 및 유기 리간드를 통한 에너지준위 조절, SCAPS와 Lumerical FDTD를 활용한 Type-II 벌크이종접합 설계임. 또한 Y6, IEICO-4F 등 저밴드갭 유기 소재를 결합해 광전류 22mA/cm2 이상의 소자를 제작하는 연구임. 기대 효과는 저가·저온 용액공정 기반의 친환경 에너지 소재 확보와 고효율 적층형 태양전지, QLED, 광센서, 바이오 이미징 및 광촉매 분야로의 응용 확대임.