UNIST, 태양광 수전해용 유사 이중층 유기 광양극 개발
UNIST 신소재공학과 조한희·최문기·송명훈 교수팀이 스위스 로잔연방공과대학교 연구진과 공동으로 태양광 수전해용 유기반도체 광양극을 개발했다고 26일 밝혔다. 연구팀은 수용체층을 먼저 형성한 뒤 공여체층을 쌓는 순차 적층 방식으로 '유사 이중층' 구조를 구현하고, 두 층 사이에 혼합층이 형성되도록 설계해 전하 재결합 손실을 줄였다. 성능 평가에서 평균 광전류 밀도는 1.75mA/㎠로 기존 구조 대비 약 22% 향상됐고, 물 산화 반응에 필요한 외부 구동 전압은 0.35V에서 0.15V로 낮아졌다. 연속 작동 안정성은 기존 대비 약 300% 향상된 것으로 나타났다. 연구 결과는 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널'에 7월 16일 온라인 게재됐으며, 과학기술정보통신부와 한국연구재단(NRF), 이노코어(InnoCORE) 사업의 지원을 받았다.
태양광 수전해는 별도 전력 공급 없이 그린수소를 생산하는 방식으로, 구동 전압 저감과 내구성 개선은 상용화 단계에서 주요 과제로 지목돼 온 항목이다.
