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기술동향
동향 기본정보
폴리머 결정의 기록적인 에너지 전달
동향 개요
| 기관명 | NDSL |
|---|---|
| 작성자 | KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 |
| 작성일자 | 2018-05-25 00:00:00.000 |
| 내용 | 브리스톨과 캠브리지 대학의 과학자들은 빛을 흡수하고 이전에 관찰된 것보다 더 많은 에너지를 전달하는 고분자 반도체 나노 구조를 만드는 방법을 발견했다. 이를 이용하여 더 유연하고 효율적인 태양 전지와 광 검출기를 개발할 수 있었다. 연구팀은 사이언스 저널에 게재된 연구에서 이 물질에 흡수된 햇빛으로부터 얻은 에너지를 포획하여 보다 효율적으로 사용할 수 있게 함으로써 연구 결과가 '게임 체인저'가 될 수 있다고 밝혔다. 경량의 반도체 플라스틱은 현재 휴대폰, 태블릿 및 평면 TV에서 볼 수 있는 대량 디스플레이 전자 디스플레이에 널리 사용된다. 그러나 햇빛을 전기로 바꾸고 태양 전지를 만드는데 이 물질을 사용하는 것은 훨씬 더 복잡하다. 빛의 광자가 반도체 물질에 흡수되는 광 여기 상태는 덜 유용하게 에너지를 잃기 전에 '수확'될 수 있도록 이동해야 한다. 이러한 여기는 일반적으로 약 10 나노미터만 이동한다. 그래서 이런 길이의 패턴으로 구조화된 구조물로 고분자 반도체를 사용하여 '수확량'을 극대화할 수 있다. 연구팀은 고분자를 사용하여 고도로 정열된 결정질 반도체 구조를 만드는 새로운 방법을 개발했다. 또한 광 여기 상태가 이전에 가능한 것보다 200 나노 미터에서 20 배 더 먼 거리를 측정했다. 200 나노 미터는 주변 광을 완전히 흡수하는데 필요한 재료의 두께보다 크기 때문에 이러한 폴리머를 태양 전지 및 광 검출기의 '광 수확기'로 더 적합하게 만들기 때문에 특히 중요하다. 효율성의 증가는 실제로 두 가지 이유 때문이다. 첫째, 활발한 입자가 더 멀리 이동하고 '수확 '하기 쉽기 때문이며, 두 번째로 층 100 나노 미터 두께는 빛으로부터 모든 에너지를 흡수하는데 필요한 최소 두께인 소위 광 흡수 깊이로 이전에는 이 두꺼운 층에서 입자가 표면에 도달하기에 충분히 멀리 이동할 수 없었다. 이 물질에서 에너지가 이동할 수 있는 거리는 놀랄 만 한 일이며 예기치 않은 양자 일관된 수송 과정의 역할을 가리킨다. 연구팀은 현재이 기술을 기반으로 한 프로토 타입 태양 전지를 만들기 위해 현재 연구에서 보다 두껍고 광 흡수 깊이보다 큰 구조물을 준비할 계획이다. 또한 그들은 물을 수소와 산소로 분해하는 등의 빛을 이용하여 화학 반응을 수행할 수 있는 다른 구조물을 준비하고 있다. |
| 출처 | |
| 원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=TREND&cn=GTB2018004052 |
| 첨부파일 |
추가정보
| 과학기술표준분류 | |
|---|---|
| ICT 기술분류 | |
| 주제어 (키워드) | 1. 폴리머,결정,반도체,광 수확기 2. polymer,crystal,semiconductor,light harvester |