화학뉴스

국내 연구진이 고효율 페로브스카이트 태양전지(PSC: Perovskite Solar Cell) 상용화 기술을 개발했다.
정의혁 한국에너지공과대학교(KENTECH) 교수와 전남중 한국화학연구원 책임연구원 공동 연구팀은 산화주석 나노입자 분산액의 산성도를 조절해 고품질 전자 수송층을 구현한 고성능 페로브스카이트 모듈 개발에 성공했다.
페로브스카이트 태양전지는 기존 실리콘(Silicone) 태양전지보다 유연화, 경량화가 가능하며 원가가 낮아 경제성이 우수하다. 
다만, 빛에너지-전기에너지 변환(광전 변환) 효율이 0.1평방센티미터 이하 단위 소자 기준에서는 26.1%로 실리콘계에 버금가는 수준이나 대면적 모듈에서는 고효율을 달성하지 못하는 한계가 있다.
연구진은 페로브스카이트 태양전지의 기존 전자 수송층에 사용되는 산화주석에 산을 첨가하는 간단한 공정을 도입해 더 균일한 전자 수송층을 형성해 대면적 모듈에서도 종전보다 효율이 우수하고 안전성이 높은 태양전지를 제작했다.
연구진이 제작한 모듈은 24.5평방센티미터와 214평방센티미터 면적 모듈에서 각각 광전효율이 20.3%, 19.0%를 기록했다.
정의혁 교수와 전남중 책임연구원은 “대면적 페로브스카이트 모듈 연구에 있어 전자 수송층의 균일성과 결함 제어가 결정적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다”며 “광전효율을 계속해서 높이고 있어 페로브스카이트 모듈 상용화에 적극적으로 활용될 수 있을 것”이라고 기대했다.
고효율 페로브스카이트 태양전지 연구는 과학기술정보통신부 나노소재기술개발사업 및 개인연구사업 지원으로 수행됐으며 글로벌 학술지 Advanced Energy Materials 7월호에 표지 논문으로 선정됐다. (윤우성 기자)