• 국내 연구진이 휘어지는 태양전지, 터치스크린 상용화에 필요한 핵심 기술 개발에 성공했다.

    미래창조과학부는 이효영 성균관대 화학과 교수, 서소현 연구교수(공동 교신저자)와 민미숙 박사과정 연구원(제1저자)이 공동으로 환원 산화그래핀을 이용, 휘어지면서도 전압의 변화에 따라 스위칭 기능을 지닌 '비휘발성 유기분자 전자소자'를 개발했다고 24일 밝혔다.

    비휘발성 유기 전자소자란 실리콘 같은 무기재료가 아닌 탄소와 같은 유기분자로 만든 소자를 말하는 것으로, 전원 공급없이도 저장된 정보를 계속 유지하는 특성을 지녔다.

    국내외 연구계는 기존 실리콘 소자의 집적도 한계를 극복하기 위해 다양한 기능을 가진 유기분자를 이용해 나노 크기의 유기 전자소자를 개발하려는 노력을 기울여왔다. 특히 나노크기의 작은 유기분자에 전극을 부착하기가 어려워 유기 전자소자의 제조 효율을 높이는 것이 최대 과제였다.

    연구팀은 금속이나 그래핀과 달리 물 또는 유기용매에 분산이 잘 되는 환원 산화그래핀을 전극으로 이용, 제조효율을 높이는데 성공했다. 환원 산화그래핀 용액을 분무하는 방식으로 원하는 크기와 두께의 박막을 비교적 쉽게 만들 수 있었던 것이다.

    연구팀은 "기존 증착방식을 이용한 금속전극은 수득률이 약 5%에 불과하지만 환원 산화그래핀을 이용한 용액공정으로 진행하는 경우 수득률을 60%까지 올릴 수 있다"고 설명했다.

    또 전도성이 높은 환원 산화그래핀을 전극으로 사용함으로써 상부 전극과 분자층간 접촉면의 전도성을 높이고 상부전극 물질의 분자층 침투로 인한 전기적 문제를 해결했다.

    이 교수는 "이번에 개발한 비휘발성 유기분자 소자는 기존 실리콘과 금속전극 소자공정에 비해 공정이 쉽고 수율이 높아 휘어지는 태양전지나 터치스크린 등 유기반도체 소자시장 개척에 기여할 것"이라고 설명했다.

    미래부와 한국연구재단의 리더연구자지원사업으로 수행된 이번 연구 성과는 지난 17일 국제 과학저널 어드밴스드 머티리얼즈지(Advanced Materials) 온라인판에 실렸다.