포르투갈 연구진, 나방 눈 모사 PV 반사방지 나노구조 내마모성 분석

포르투갈 국제이베리아나노기술연구소(INL), 미뉴대, LABBELS, 아베이루대 연구진이 태양전지 광흡수를 높이기 위한 나방 눈 모사 실리콘 표면의 마찰·마모 거동을 분석했다. 시료는 약 2.5cm × 2.5cm 크기로 평균 높이 434nm, 직경 약 100nm의 나노필러를 가지며, 반응성 이온 식각과 나노임프린트 리소그래피로 제작됐다.

직경 5mm 강철 볼을 윤활 없이 0.1N과 0.5N 하중, 5mm/s 속도로 최대 50회 왕복시킨 결과 마모 흔적 폭은 각각 약 252µm와 388µm로 나타났다. 마찰계수는 낮은 하중에서 0.40~0.56 범위였으나 높은 하중에서는 50회차에 1.0을 넘었다.

연구진은 초기 손상이 나노필러 파괴로 나타났고 이후 파편이 쌓이며 표면 형상이 변화했다고 밝혔으며, 300~1,100nm 파장 초기 반사율은 측정했지만 마모 시험 후 반사율은 측정하지 않았다. 결과는 학술지 Surfaces and Interfaces에 게재됐다.