초분자복합계 인공광합성형 에너지변환 시스템의 개발(Development of Artifical Photosynthetic Energy Conversion Systems of Supramolecular Composites)

전문가 제언

□ DNA나 단백질보다는 뒤에 발견되었으나 오래된 생체고분자의 하나가 포피린(porphyrin)이다. 포피린은 헤모글로빈에서 산소가 결합하는 부분인 햄(heme)이나 광합성을 일으키는 엽록소(葉綠素) 분자의 기본 골격이다. 그런데 최근 포피린은 관심의 대상이 되고 있다. 인공광합성시스템을 만들어 효율이 높은 태양전지를 만드는 데 필수적인 분자이기 때문이다. 포피린은 빛에너지를 받아 생성된 전자를 오래 동안 머물게 할 수 있고, 여기에 C60, 즉 풀로렌(fullerene) 등 전자를 잡아두는 분자들을 적절히 배열시켜 전극에 연결하면 에너지 효율이 높은 태양전지를 만들 수 있다.

□ 태양에너지는 환경오염을 최소화한 에너지원으로서 각광을 받고 있다. 이러한 태양에너지를 이용한 태양전지는 광전효과를 이용하여 빛에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 반도체 소자로서 각각 +, -의 극성을 띄는 반도체 박막으로 구성되는 것이 현재까지 실용화된 시스템의 기본이다.

□ 그러나 최근에는 반도체 태양전지 외에도 습식의 Gratzel 셀외에도 풀로렌 등의 카본 나노 입자에 의한 완전히 새로운 타입의 태양전지가 열거되고 있다. 이처럼 원리적으로는 생각되었던 것들을 실현하여 새로운 구조로 태양전지를 만드는 시도가 주목을 받고 있다. 과거 20년간 용도개발이나 기술의 선택이 있었지만, 종래기술의 연장만으로는 코스트 다운의 목표를 달성할 수 없기 때문이다.

□ 한국에서도 이 분야 연구에 많은 성과를 보이고 있다. 최근에는 연세대 김 동호 교수가 ACS지에 발표한 바에 의하면 “포피린을 좌우상하로 반복배열할 경우 좀 더 효율적으로 빛을 흡수하고, 또 포피린을 일렬로 배열시켜 효율이 높은 나노 전선을 만들 수 있다”고 밝혔다. 하나의 기술이 제안되고 나서 20~25년에 완료되는 것이 아니며 끊임없는 개발이 필요하다. 향후 미래를 위한 태양전지에 관한 연구개발은 끝나지 않고 계속되어야만 할 것이다.

저자

Shunichi Fukuzumi ; Taku Hasobe

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2004

권(호)

55(9)

잡지명

화학공업(A022)

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

712~717

분석자

김*수

분석물

• 초분자복합계인공광합성에너지변환시스템의개발.pdf [194,085 byte]

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