국내 연구진이 차세대 디스플레이 소자로 꼽히는 페로브스카이트의 에너지 효율을 극대화하는 데 성공했다.
과학기술정보통신부는 서울대 이태우(사진) 교수 연구팀이 금속 할라이드 페로브스카이트와 유기발광 소재를 결합한 고효율 장수명 하이브리드 탠덤 발광 소자를 개발했다고 16일 밝혔다. 이번 연구 성과는 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’에 이날 게재됐다. 차세대 태양전지 소재로 알려진 페로브스카이트는 전기적 특성과 색 순도가 우수하고 가격도 저렴해 차세대 디스플레이 소자로 주목받고 있다.
그러나 기존 유기발광소자(OLED)보다 효율이 낮다는 한계가 있었다. 서로 다른 특성의 소자를 결합하는 탠덤(Tandem) 구조가 이를 해결할 방법으로 꼽혔지만 까다로운 기술적 문제가 많았다. 연구팀은 용액공정으로 하단의 페로브스카이트 나노 결정 단일소자를 제작한 뒤 증착공정으로 상단의 유기 발광 단일소자를 제작하는 새로운 디자인으로 탠덤 구조 페로브스카이트 발광 소자 제작에 성공했다. 페로브스카이트를 기반으로 탠덤 발광 소자를 제작한 건 이번이 처음이다. 단일 소자의 구동 수명은 2시간이 채 안 되지만 연구팀이 개발한 탠덤 소자의 구동 시간은 5596시간으로 무려 3108배 향상된 것으로 나타났다.
임송수 기자 songsta@kmib.co.kr