‘납’ 뺀 페로브스카이트 개발…“디스플레이 소자 활용 기대”

KIST 기능성복합소재연구센터 김태욱 센터장 연구팀의 연구원이 납을 사용하지 않고 페로브스카이트를 합성하는 실험을 하고 있다 © 뉴스1

국내 연구진이 납을 사용하지 않고 나노소재 ‘페로브스카이트’를 합성하는 기술을 개발했다. 디스플레이 소자나 자연 에너지를 전기에너지로 바꾸는 에너지하베스팅 소재로 활용될 수 있을 전망이다.

한국과학기술연구원(KIST)은 김태욱 기능성복합소재연구센터장 연구팀과 이상현 전남대 교수 연구팀이 공동으로 유해한 납 대신 희토류계 원소인 ‘이터븀’(원자번호 70번)를 사용해 ‘페로브스카이트’ 나노소재를 합성하는데 성공했다고 23일 밝혔다.

페로브스카이트는 육방면체 특별한 구조를 가진 반도체 물질로 빛을 전기로 바꾸거나 전기를 빛으로 바꾸는 특성이 있다. 고체 상태의 조명, 레이저에 응용되고 태양전지 산업에서도 주목받고 있다.

그러나 기존 페로브스카이트는 나노 구조체의 성능을 높이고자 납을 사용했다. 중금속 납은 세계 각국에서 오염과 인체에 일으키는 피해에 주목하고 있으며 더 나아가 사용이나 수출입 제한을 두고 있다.

이에 연구팀은 납 대신 이터븀 기반 페로브스카이트 나노소재를 개발했다. 극저온 분광학적 방법을 통해 합성된 소재를 검증한 결과의 전하 운반체 동력학 메커니즘을 분석해 소재의 효율성이 기존과 비슷한 효율을 보이는 것을 확인했다.

김태욱 센터장은 “이번 연구는 납이 들어가지 않은 페로브스카이트 나노소재 연구에 대한 새로운 활로를 제시한 것”이라면서 “해당 원소재 응용과 상업화를 위한 획기적인 계기가 될 것”이라고 전망했다.

이번 연구 성과는 ‘어드벤스드 머터리얼스’(Advanced Materials) 최신호에 실렸다.


(서울=뉴스1)