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장성연

장성연

소속

울산과학기술원 (에너지화학공학과)

AI요약

울산과학기술원 에너지화학공학과 장성연 교수는 지속 가능한 미래 에너지 기술 개발에 기여하고 있습니다. 본 프로필은 장성연 교수가 보유한 혁신적인 특허 정보를 통해, 그가 유기 태양전지, 페로브스카이트 태양전지, 유기 열전 발전기 및 수소 생성 장치 분야에서 이룩한 연구 성과를 상세히 소개합니다. 그의 특허들은 효율적이고 안정적인 에너지 변환 및 생산 기술의 발전을 목표로 하며, 특히 차세대 소재 및 소자 설계에 대한 깊이 있는 통찰력을 보여주고 있습니다. 장성연 교수의 최신 연구 동향과 기술적 기여를 본 콘텐츠에서 확인하실 수 있습니다.

기본 정보

연구자 프로필
장성연 프로필 사진
연구자 명장성연
직책교수
이메일syjang@unist.ac.kr
재직 상태재직 중
부서 학과에너지화학공학과
사무실 번호0522172923
연구실에너지 및 나노전자 소재/소자 실험실
연구실 홈페이지https://syjang.unist.ac.kr/
홈페이지https://starlibrary.org/research/researcherDetail?mngNo=1080
소속울산과학기술원

중요 키워드

#이온전도체#미래에너지기술#유기고분자#광전변환효율#유기태양전지#양자점#에너지변환#안정성향상#고효율소자#열전발전기#페로브스카이트#수소생성장치#신재생에너지#표면개질#유기열전소재

연구 분야

연구 1유기태양전지 고효율 광활성층 및 소자 개발
내용본 연구실은 유기 태양전지의 핵심 성능을 결정하는 광활성층 소재 및 소자 기술 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 삼원 공중합체(terpolymer)와 같은 혁신적인 유기고분자 기반 광활성층 소재를 설계하고, 비할로겐 용액 공정을 통해 친환경적이면서도 고효율의 소자를 구현하는 데 주력합니다. 가시광선 및 근적외선 영역의 광흡수율을 극대화하기 위해 포르피린계 유도체를 억셉터로 활용하거나, 3성분계 기반 광활성층 시스템을 도입하여 도너와 억셉터의 상호보완적인 광흡수를 유도합니다. 이를 통해 단락전류(Jsc), 개방전압(Voc), 전력변환효율(PCE) 등 소자 성능을 획기적으로 향상시킵니다. 또한, 광활성층의 결정성 조절 및 분자 배열(molecular ordering) 최적화를 통해 전하 생성 및 추출 효율을 극대화하여 차세대 고성능 유기태양전지 기술을 선도하고 있습니다. 이러한 연구는 효율적이고 안정적인 유기 태양전지의 상용화를 목표로 합니다.
연구 2고성능 페로브스카이트 태양전지 및 양자점 활용 기술
내용본 연구실은 차세대 고효율 에너지 소자인 페로브스카이트 태양전지의 성능 극대화 및 장기 안정성 확보를 위한 핵심 기술을 연구합니다. 특히 페로브스카이트 양자점의 표면 개질을 통해 광전변환 효율을 향상시키고, 전자수송층과 정공수송층의 계면 특성을 최적화하여 전하 추출 효율을 극대화하는 데 중점을 둡니다. 알칼리금속 할라이드 도핑을 통한 결함 패시베이션, 위상 안정화된 유기계 페로브스카이트 양자점 개발, 그리고 금속확산 방지층 적용을 통해 소자의 장기 안정성 및 대기 안정성을 획기적으로 개선합니다. 또한, 양자점 잉크 조성물 개발 및 닥터 블레이드 공정을 활용하여 대면적화가 용이하고 경제성이 우수한 고성능 페로브스카이트 태양전지 제조 방법을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 히스테리시스가 매우 적고 도펀트 없이도 우수한 소자 안정성을 갖는 페로브스카이트 태양전지 구현에 기여하며, 에너지 산업의 혁신을 이끌고 있습니다.
연구 3미래 에너지 변환을 위한 기능성 소재 및 소자 연구
내용본 연구실은 지속 가능한 미래 에너지 사회를 위한 차세대 에너지 변환 및 저장 기술 개발에 전념하고 있습니다. 특히, 신재생에너지 시스템의 핵심 요소인 고효율 에너지 소자를 구현하기 위해 이온전도체 및 유기열전소재와 같은 기능성 소재 연구에 깊이를 더하고 있습니다. 이온성 열전 폴리머 복합체의 열역학적 설계 전략을 통해 거대한 열전력 및 전력 밀도를 갖는 소재를 개발하고, 고체 n형 열확산 보조 열전갈바닉 셀을 활용하여 전례 없는 열에너지 변환 효율을 달성하는 연구를 수행합니다. 또한, 수소생성장치 및 다양한 에너지 변환 기술에 적용될 수 있는 혁신적인 소재를 발굴하고, 이들 소자의 장기 안정성 및 효율 향상을 위한 통합적인 접근 방식을 모색하고 있습니다. 이러한 연구는 태양광 발전, 열전 발전, 수소 생산 등 광범위한 미래 에너지 기술 분야에 기여하며, 에너지 효율 증진과 친환경 에너지 시스템 구축에 필수적인 역할을 합니다.

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