태양전지 소자 효율 향상 및 계면의 광전기적 특성 분석 

에너지과학기술대학원 임종철 교수팀은 페로브스카이트 태양전지에 사용되는 SnO₂ 전자 수송 층에 Cs 도핑을 통한 태양전지 소자 효율 향상 및 계면의 광전기적 특성 분석 연구 결과를 발표했다. 

이번 연구는 국제 저명 학술지 중 하나인 ‘Small’(IF: 13.256)에 5월 11일 게재됐으며, Muhammad Adnan박사와 이원종 석박사통합과정생(지도교수: 임종철)이 공동 제1저자, 임종철 교수가 교신저자로 참여했다.

□ 논문 제목: Managing Interfacial Defects and Charge-Carriers Dynamics by a Cesium-Doped SnO₂ for Air Stable Perovskite Solar Cells

SnO₂는 낮은 공정 온도와 우수한 광전자 특성으로 인해 페로브스카이트 태양전지 분야에서 전자 수송 층으로 사용되고 있다. 하지만 표면 결함으로 인한 계면 전하 재결합으로 전하 손실이 일어나는 문제점이 발생하고 있다. 

이에 연구팀은 SnO₂에 Cs을 도핑함으로써 우수한 계면 특성을 가진 태양전지를 구현하는데 성공했다. 특히, 연구실에서 보유중인 다양한 광전기적 분석 시스템을 활용한 특성 분석을 통해 전하 이동 및 추출에 대한 상호작용을 면밀히 관찰했다.

연구팀은 이번 논문을 통해 전하 전달 층에 의한 결정 성장과 광전기적 특성 분석에 대한 중요성을 제시했고, 향후 무기물 기반 전구체를 이용한 페로브스카이트 태양전지 기술의 상용화 전략을 제시했다.