태양전지 상대전극용 탄소나노튜브/금속나노입자 하이브리드소재 합성 기술이 충남대 최호석 교수 연구팀에 의해 개발됐다.

충남대 화학공학과 최호석 교수 연구진(다오 반 드엉 박사과정생 외 3인)은 플라즈마 환원방식을 적용하여 상온 이온성 액체 내에서 다중벽 탄소나노튜브의 표면에 3~4 nm의 백금 나노입자들이 균일하게 안정적으로 부착된 탄소나노튜브/백금나노입자 하이브리드 소재를 성공적으로 합성했다. 또, 이를 기반으로 전도성 나노도료를 제조해 염료감응형 태양전지 상대전극을 개발했다.

이러한 연구 결과는 영국왕립화학회(RSC, Royal Society of Chemistry)에서 발간하는 재료화학분야의 세계적인 학술지인 ‘Journal of Materials Chemistry’지 28호의 표지 논문으로 선정됐다.

현재까지 염료감응형 태양전지 상대전극은 불필요하게 고가의 백금을 많이 사용하는 문제, 낮은 전기전도도와 전하전달저항의 문제, 장기간 반복사용에 따른 불안정성의 문제 등이 있었으나, 최호석 교수팀은 기존 스퍼터링공정에서의 백금사용량의 5%만을 사용하여 더 높은 전기전도도와 전하전달저항을 달성했다. 아울러 1000회의 반복시험에서도 전기화학반응의 안정성을 확보할 수 있었다.

이번에 개발된 기술은 향후 저가의 염료감응형 태양전지 개발 등에 적용될 수 있을 것으로 기대되며 특히, 전도성 도료형태로 개발되어 신축성 전극소재 개발 분야에 있어 중요한 기반기술로 활용될 것으로 예상된다.

최호석 교수는 지난 2008년 미국 약학 과학자회의에서 수여하는 ‘최고 인용 논문상’을 수상했으며, 2010년에도 제11회 중소기업기술혁신대전에서 ‘교과부 장관상’을 수상하는 등 연구력을 인정받고 있다.
 

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