김성헌 교수는 울산과학기술원 (UNIST) 석상일 교수 연구팀, 스위스 로잔연방공과대학교 (Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, EPFL) M.K. Nazeeruddin 교수 연구팀 등과의 공동연구를 통해 유무기 하이브리드 금속-할라이드계 페로브스카이트 태양전지 소자에서의 압전 (piezoelectricity) 특성을 규명하였다. 

 유무기 하이브리드 금속-할라이드계 페로브스카이트 물질을 이용하는 태양전지는 단결정 실리콘 태양전지의 효율에 근접하는 높은 효율 성능을 보여줄 뿐만 아니라, 용액공정이 가능한 장점을 갖고 있어 차세대 태양전지로 각광을 받고 있다. 이러한 태양전지 소자를 보다 광범위하게 이용하기 위해서는 태양 에너지 뿐만 아니라 다른 에너지원으로부터의 에너지도 전기에너지로 변환할 수 있는 에너지 하베스팅 (energy harvesting) 기능이 더해질 필요가 있다. 이러한 에너지 하베스팅을 위한 대표적인 기술로써 물질의 압전 특성을 이용하는 기술이 있으며, 이는 물질에 가해지는 기계적인 에너지를 전기 에너지로 변환하는 기술이다.

 이 연구에서는 높은 태양광 변환 효율을 갖는 유무기 하이브리드 페로브스카이트 태양전지 소자에서의 압전 특성을 확인하였으며, 이러한 압전 특성이 2차원-3차원 페로브스카이트 접합 구조를 적용함으로써 향상될 수 있음을 확인하였다.

 이 연구는 에너지 소재 분야의 세계적인 학술지인 Advanced Energy Materials (Impact Factor 29.368, JCR 상위 2.78%) 저널에 게재되었다.

· 링크 : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202200181