유기물 기반의 스마트 창호 필름/한국재료연구원 제공
한국재료연구원(KIMS) 에너지전자재료연구실 김소연, 임동찬 박사 연구팀이 국내 최초로 유기물 기반의 스마트 창호 필름을 개발했다.
스마트 창호(smart window)는 상황에 따라 색을 변화시켜 밝기를 조절함으로써 건물의 에너지 손실을 줄인다.
기존 스마트 창호 기술은 무기물을 기반으로 제작돼 고온공정 필요와 유연성 면에서 문제가 있었다.
연구팀은 유기물을 기반으로 태양전지의 성능을 높이고 전기변색 소자의 제작을 통해 문제를 해결했다.
연구팀은 전자수송층과 광활성층 사이에 유기분자를 도입해 고효율 유기태양전지를 제작했다.
계면 접합 측면에서 특성을 높여 향상된 유연성을 얻고 대면적 소자화에서도 성능을 입증했다.
여기에 이번 기술을 통해 전기 생산은 물론 태양전지의 전기에너지로 스스로 빛의 밝기를 조절하도록 하는 유기계 전기변색-태양전지 융합 모듈을 제작하는 데도 성공했다.
이 기술이 적용된 스마트 창호는 기존 건축물뿐만 아니라 곡률이 있는 곳에도 적용할 수 있어 향후 자동차, 항공기 등과 같은 다양한 시장으로의 확대도 가능할 것으로 전망 된다.
이번 연구는 유기물을 기반으로 스마트 창호 시장의 새로운 방향을 제시했다는 측면에서 큰 의미가 있다는 평가를 받고 있다.
연구 결과는 세계적 학술지 네이처(Nature) 자매지인 ‘커뮤니케이션 머티리얼즈(Communications Materials)’ 3월 3일자, ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’ 5월 7일자, ‘켐 서스 켐(Chem Sus Chem)’ 5월 30일자에 각각 게재됐다.
‘케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)’ 4월 7일과 6월 18일자에도 각각 온라인으로 동시 게재됐다.
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