UNIST 연구팀이 외부 전원 없이 햇빛만으로 물을 분해해 수소를 생산하는 유기 반도체 기반 탠덤 광전극을 개발했다. 서로 다른 파장을 흡수하는 유기 반도체 두 층을 쌓고, 산화몰리브덴과 2PACz를 결합한 새 연결 소재로 층간 전압 손실과 부식 문제를 해결해 태양광 수소 전환 효율 7.9%를 기록했다. 이는 0.56㎠ 소자에서 측정한 값으로, 외부 전원 없이 작동하는 유기 반도체 광음극 가운데 가장 높은 수치라고 연구팀은 설명했다. 320㎠ 대면적 모듈을 만들어 자연광 아래 야외 실증에도 성공했으며, 10시간 작동 뒤에도 초기 광전류의 86%를 유지했다.
핵심
- 유기 반도체 두 층을 쌓은 탠덤 광전극으로 외부 전원 없이 태양광 수소 전환 효율 7.9% 달성
- 산화몰리브덴과 2PACz를 결합한 새 연결 소재로 기존 PEDOT:PSS의 산성·습기 손상 문제 해결
- 320㎠ 대면적 모듈을 제작해 자연광 아래 야외 수소 생산 실증에 성공
- 10시간 작동 뒤에도 초기 광전류의 86% 유지, 귀금속 사용량 절감 가능성 제시
원문이 밝힌 한계
- 효율 7.9%는 0.56㎠ 크기 소형 광전극에서 측정한 값이며, 안정성 실험은 10시간 작동 기준으로 진행됨



