"유기물 반도체 소재를 활용하여 다양한 태양연료 생산 시스템 구현"
광전극을 이용하여 태양에너지를 화합물 상태(태양연료)의 에너지로 변환시키는 인공 광합성은 태양연료의 저장과 수송이 용이하고 다양한 형태로 에너지 소비가 가능하다는 점에서 인류의 화석 연료 의존도를 낮출 수 있는 기술로 각광받고 있다. 이러한 기술의 상용화를 위해서는 장기 안정성과 고효율을 갖춘 인공 광합성용 소재 및 소자의 개발이 필요하다. 따라서 광전자나노소재 연구실에서는 저온에서 용액 공정이 가능하고 다양한 형태로 합성이 가능한 유기 반도체를 이용하여 경제성, 안정성, 고효율을 모두 갖춘 새로운 인공 광합성 소자를 개발하고 있다. 또한, 본 연구실에서는 소재의 디자인, 합성부터 소자의 제작에 이르기까지 전과정을 연구하고 있고 이를 통해서 수소뿐만 아니라 다양한 태양연료 생산이 가능한 시스템을 구현하고자 한다.
Direct conversion of solar energy into solar fuels as a form of chemical energy at molecular level (e.g., solar H2 production) by photoelectrodes is a promising approach to reduce our dependence on fossil fuels and enable long-term energy storage. However, the identification of optimal semiconductors for large-scale photoelectrodes still remains a challenge. The vision of ONEL is to open a new era of solar fuel production using organic semiconductors which are highly promising due to their chemical tunability, solution-processability, and efficient light-harvesting ability.