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금을 반도체로 쓴다구요? 이렇게 해보세요 목록

조회 : 3295 | 2015-08-20

 금

 

 

국내 연구진이 금의 원자 개수를 정확히 조절하는 방식으로 자외선을 받아 가시광선 빛을 내게 만드는 데 성공했다.

 

임동찬 재료연구소 선임연구원과 조신욱 울산대 교수, 김영독 성균관대 교수 등 공동연구팀은 금의 원자 개수를 38개로 조절해 유기 태양전지에 적용해 기존보다 효율을 20% 향상시켰다고 국제학술지 ‘어드밴스트 에너지 머티리얼스’ 8일자 온라인판에 발표했다.

 

일반적으로 전기가 통하는 도체 금속들도 원자 몇 개가 모여서 물질을 이루기 시작하는 초기단계에서는 부도체 상태를 유지한다. 여기에 원자가 더 많이 달라붙은 입자가 붙으면서 반도체나 도체로 상태가 변한다.

 

연구진은 3~4nm(나노미터·10억 분의 1m)의 금 입자를 산성용액으로 처리하면서 온도와 처리 시간, 농도 등을 조절해 38개보다 많은 원자들이 달라붙은 입자들을 제거했다. 그 결과 금 입자는 1.6nm 수준으로 작아졌고 반도체 성질을 띠는 것으로 나타났다.

 

연구진은 이 금 입자가 태양빛에서 자외선 영역을 흡수해 500~600nm 파장의 가시광선 빛을 낸다는 사실을 확인했다.

 

이 입자를 유기태양전지 제작 공정에 넣어 태양전지를 만들었더니 7.3%였던 효율이 9.3%로 증가했다. 금 나노입자가 흡수한 자외선까지 태양광 발전에 이용할 수 있게 되면서 효율이 20% 이상 향상된 것이다.

 

임 연구원은 “유기 태양전지뿐 아니라 실리콘 등 다른 태양전지에도 활용할 수 있을 것”이라며 “금이 인체에 무해한 만큼 컴퓨터단층촬영(CT)이나 자기공명영상(MRI) 촬영 시 복용하는 조영제를 대신해 의료 검사에도 쓸 수 있을 것”이라고 말했다.

 

 

 

 

 

최영준 기자 jxabbey@donga.com

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