에너지재료연구실수전해
재생에너지 연계형 수전해 시스템을 위한 고효율 전극 촉매 개발
수전해(water electrolysis)는 물의 전기 분해 반응을 이용하여 수소를 발생하는 방식으로, 재생 에너지로부터 생산한 전력의 대용량 저장을 목적으로 하는 기술이다. 수전해의 효율을 떨어뜨리는 가장 주요한 요인은 산소 발생 반응 (oxygen evolution reaction; OER) 에서 요구되는 높은 과전압이다. 따라서, 수전해 기술의 상용화를 위해서는 OER 과전압을 낮출 수 있는 새로운 촉매 소재의 개발이 매우 중요하다. 본 연구실에서는 수전해용 촉매를 제작하고 전극을 제조하여 Cell에 적용하기 위한 연구를 수행하고 있으며 Galvanic, Hydrothermal, coprecipitation 등의 합성 공정을 통해 고효율 촉매제작을 목표하고 있다.
태양전지
Si QDs/c-Si 이종 접합 태양전지
실리콘 양자점 태양전지는 원자제의 양을 줄이고자 개발된 2세대 박막 태양전지의 뒤를 잇는 고효율 3세대 태양전지에 대한 연구 중 하나로, 나노 구조인 실리콘 양자점의 “양자 구속 효과”를 이용한 고효율 태양전지이다.
화합물 반도체 태양전지
2세대 박막형 태양전지로서 에너지 전환효율은 다소 떨어지지만 제조비용이 훨씬 저렴한 기술 분야이다. 특히 4원소 화합물 반도체 CIGS는 후면전극, 광흡수층(CIGS), 버퍼층, 투명창층, 무반사층과 그리드 전극을 형성하여 제작하는 태양전지이다. 본 실험실에서는 광흡수층인 CIGS를 건식법 및 습식법 등 다양한 방법으로 제조하여, 광흡수층의 특성을 분석 및 향상에 대한 연구를 진행하고 있다.
전기도금
비진공 증착 박막층 연구
비진공법(전해증착)을 이용한 고효율 화합물 박막태양전지를 실현하기 위해 전해증착 메커니즘 규명 및 결정형상 제어 등 효율 향상을 위한 연구를 진행. Cyclic voltammetry를 이용하여 박막에서의 각 이온들의 전해증착 메커니즘을 규명하고, 조성, 열처리 조건을 제어하여 광흡수층의 미세구조 개선 및 결정의 입도를 조절하며, 나노구조체 효과를 적용하여 광흡수층의 효율 향상을 연구.
