Organic Nanomaterials Lab.

사진 설명. 일반대학원 김민수 박사과정(제 1저자)과 왕동환 교수

 융합공학부 왕동환 교수 연구팀이 고성능 광전소자 구현에 성공했다.

유기 태양전지 (Organic Solar Cells) 및 포토디텍터 (Organic Photodetectors)는 광전변환효과를 기반으로 각각 빛을 전력 및 전기 신호로 변환하는 장치로 차세대 에너지 하베스팅 및 이미지센서에 활용되는 기술로 주목받고 있다.

특히, 고성능의 유기 광전소자 구현을 위해 광활성 층의 모폴로지를 제어하는 것이 필수적이다. 이에 본 연구팀은 3상 도너-억셉터 성분인 터너리 유기 광활성층을 트랜스퍼 나노 공정을 통해 처음 적층하였으며, 분자배향 및 모폴로지를 제어함으로써 전하 흐름을 개선하여 고성능 에너지 하베스팅 및 광 시그널 감지용 소자 개발에 성공하였다.

구체적으로는, 적층 매개체와 타겟 물질 및 기판 간 접착특성을 고려하여 우수한 재현성을 갖는 나노 전사 공정을 통해 터너리 유기 광활성층의 표면 모폴로지 반전을 유도하여, 분자배향을 제어하고 안정적인 박막을 구현했다. 이를 통해, 향상된 광 생성 전하 수송 특성 및 효과적인 누설전류 억제를 통해 노이즈 감소 효과를 확인하였다.

사진설명. Advanced Functional Materials 저널 Back Cover 이미지

융합공학부 왕동환 교수와 김민수 박사과정생(제 1저자)이 발표한 논문 “Molecular Orientation Strategy via Ternary Component Transfer Lamination for Efficient Light Energy Harvesting and Trap Reduced Signal Detection“는 재료 분야의 권위 학술지인 ‘Advanced Functional Materials’ (2024년 인용지수, Impact Factor=19.0, JCR 분야 상위 5%)에 게재되었으며, Hot Topic:　Solar Cell 분야 및 Back Cover로 선정되어 2025년 8월 11일자로 출판되었다.

왕동환 교수는 “터너리 비진공 나노 전사기술을 통한 고성능 광전변환효율 및 광 검출능 소자 구현은 교내 독자 기술로써 매우 의미 있는 연구로 평가한다“고 언급하며 상용화를 위해 다양한 요소기술이 필요하며, 차세대 융합형 센서 기술로 활용이 전망된다.”고 말했다.

# 문의 : 중앙대 왕동환 교수 TEL: 02-820-5074 / Website: http://onml.cau.ac.kr

출처 : CAU NEWS TODAY