중국·스위스 등과 엎치락뒤치락하며 경쟁하는 페로브스카이트 태양전지 최고효율 부문에서 한국화학연구원이 세계 1위 자리를 되찾았다.
화학연구원에 따르면, 서장원 박사팀은 미국 매사추세츠 공과대학(MIT) 모운지 바웬디 교수팀과의 공동 연구를 통해 페로브스카이트 태양전지 효율 24.23％를 달성했다.
4월16일 미국재생에너지연구소(NREL)가 발표한 태양전지 최고효율 차트상 가장 높은 수준으로, 이전까지 최고 기록은 중국과학원의 23.7％이다.
화학연구원은 2017년 10월 22.7％라는 당시 최고효율을 달성한 이후 1년6개월 만에 수위를 탈환한 것으로, 페로브스카이트 태양전지의 이론적 최고효율에 근접했다는 점이 평가되고 있다.
1세대 태양전지이자 가장 광범위하게 활용하는 실리콘 태양전지의 최고효율은 26％대에 불과하기 때문이다. 2세대 태양전지인 카드뮴·텔루라이드의 최고효율 22.1%와 구리·인듐·갈륨·셀레늄 태양전지 22.9％를 모두 웃돌고 있다.
발견자인 러시아 과학자 페로브스키를 기려 이름을 붙인 페로브스카이트는 광물인 칼슘티타네이트와 같은 구조를 갖는 화합물을 통틀어 일컬으며, 부도체·반도체·강유전체 성질 덕분에 태양전지에 응용하면 간단한 공정으로도 높은 에너지 효율을 보일 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.
현재 한국화학연구원은 중국과학원·스위스 로잔연방 공대 등과 함께 전 세계 페로브스카이트 태양전지 연구를 이끌고 있고 지금까지 NREL 태양전지 최고효율 차트에 6번 이름을 올렸다.
한국화학연구원 서장원 박사는 “효율 24.23％는 태양전지 충전율을 84％까지 끌어올려 달성한 성과”라며 “전류만 상승시킬 수 있다면 효율을 더 향상할 수 있을 것”이라고 주장했다.