최 원 국_ 한국과학기술연구원 광전자소재연구단 책임연구원

투명전극(transparent conducting electrode: TCE)은 각종 평판 디스플레이, 스마트폰, 터치 패널 등 전자 부품의 입력/출력 기능성을 확보하기 위하여 필수적으로 사용되어 온 매우 중요한 수동(passive) 소재로 제품 원가에서 차지하는 비중이 매우 높다. 특히 투명 디스플레이 및 휘어지거나 구부러지는 미래 박막형 디스플레이 등의 표시 장치는 굴곡성 등의 새로운 기계적 특성이 요구되는 소재이다. 특히 최근 4차 산업혁명에 따른 전 공정 자동화에 필요한 각종 신호 입력을 위한 센서 개발 및 생산의 폭발적인 수요 증대, Intelligence Connected Society(ICS)와 같은 새로운 미래 생활 형태에 부합하는 지능형 미래 운송 수단인 smart car에 부착될 각종 기능성 디스플레이 등에 요구되는 저전력, 고기능성 투명전극 소재 개발 등의 연구가 중요시 되고 있다. 최근 신재생 에너지 중 태양광 에너지에 대한 비중이 상대적으로 높아짐에 따라 태양전지의 주요 구성 소재인 고투과도 및 고효율의 투명 전극와 고수명의 수분 방지막(barrier film) 용 소재 개발이 매우 중요한 연구 및 산업 분야가 되어 가고 있다. 태양전지는 빛을 직접 흡수하는 소재의 종류에 따라 Si 계, 화합물 반도체계, 유기계 등으로 분류될 수 있으며, 상용화 순서에 따라서는 1세대(결정질 실리콘), 2세대(실리콘 박막, CIGS 및 CdTe 박막), 3세대(염료감응, 유기), 및 차세대(양자점, 플라즈몬 등)로 분류할 수 있다.1) 본 기고에서는 그 동안 가장 범용적으로 사용되어온 인듐 산화물(ITO(In2O3:SnO2))의 단점인 고가 In 소재를 사용하지 않으며, 굴곡성과 고효율을 유지할 수 있는 유연 투명전극 소재 개발 현황과 이의 태양전지 적용 등에 관련한 연구 개발 중, 기 발표한 내용2)을 제외한 2012년 이후의 국내 연구 개발 동향을 중심으로 살펴보고자 한다.

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