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나노복합재료 표면 이용 광기전성 에너지의 포집과 저장

전문가 제언: ○ π-결합을 가진 공액고분자이면서 색소를 띈 유기물질을 탄소나노튜브 표면에 분산 배치시켜 이를 광전소자로 만들면 ①색소가 광대역의 광에너지를 흡수할 수 있고 ②탄소나노튜브의 MIM(본문참조)역할에 의해 색소가 광전효과를 나타내도록 하며 ③흡수된 에너지를 탄소나노튜브를 통해 전류가 흐르게 할 수 있다는 것인데, 이는 색소 고분자와 탄소나노튜브의 조합된 특성을 최대한 활용한 우수한 발상으로 판단된다.

○ 효율 좋은 공액고분자의 탐색과, 고분자의 반도체적 성능을 더 높이는 방법, 이를 탄소나노튜브 표면에 분산 결합시키는 방법, 이를 이용하여 나노복합재료로 집적하는 방법 등 앞으로 해결해야 할 과제는 많을 것으로 추정되지만 요즈음의 나노기술 개발추세로 미루어 보아 머지않아 값싸고 효율 좋은 태양전지가 출현할 것으로 기대된다.

○ 한편 산화아연은 띠폭이 넓고, 자외선도 흡수할 수 있으며 나노와이어로 만들면 반도체 성질을 나타내고 투명할 뿐만 아니라 다양한 기질 위에 합성하여 나노섬유로 성장시킬 수 있어서 태양전지로 사용되기에 아주 안성맞춤인 소재로 인식된다. 이를 투명 ITO전극표면에 분산시킨 탄소나노튜브와 조합하면 가시광 및 자외선을 포함한 광대역에서 뛰어나게 효율 좋은 태양전지가 바로 이 소재들의 결합으로 탄생될 것으로 판단한다.

○ 여기 소개하고 있는 고분자-탄소나노튜브의 조합 이외에도 금속, 세라믹, 고분자, 무기물, 생체, 등 무수한 재료들의 조합으로 지금껏 상상해볼 수 없었던 성능을 나타내는 복합재료나 나노물질을 새로이 만들어 낼 수 있으리라 기대하고 전 세계가 거의 전 분야에서 걸쳐 뜨거운 열기로 연구에 몰입하고 있고 발표되는 연구논문이나 특허, 보고서 등도 홍수를 이룬다. 분산되어 있는 나노기술 정보의 체계화와 더불어 이를 기초연구 및 응용연구에 연계하고 활용할 수 있는 국가적 시스템 체계가 필요하다고 본다.

저자: GEHAN A. J. AMARATUNGA
자료유형: 학술정보