일본 연구진이 PSC(Perovskite Solar Cell) 고성능화에 기여하는 소재를 발견했다.
일본 산업기술총합연구소(AIST)는 2026년 3월 일반적인 유기소재를 이용한 PSC의 내열성과 내구성 개선 연구를 공개했다.
AIST 산하의 재생가능에너지 연구센터는 고열에 노출되면 열화가 발생하면서 성능이 떨어지는 PSC의 약점을 극복하기 위해 특정한 유기소재를 정공수송층에 소량 적용한 PSC를 제작했다.

재생가능에너지 연구센터는 정공수송층의 도전성을 끌어올리기 위해 사용하는 유기소재 4-tert Butylpyridine 대신 2-Phenylpyridine, 3-Phenylpyridine을 사용했다. 섭씨 85도에 24시간 두는 내열시험과 2025년 6월-2026년 2월까지 실외 노출 시험을 진행한 결과 양쪽 모두 초기 효율을 유지하는 것으로 나타났다. 도공공정도 간편해 양산공정에 적용할 수 있는 것으로 알려졌다.
태양전지는 여름이 되면 표면온도가 70도 이상까지 상승하며 기존 소재는 정공수송층에서 페로브스카이트(Perovskite) 층으로 직선으로 열이 확산돼 정공수송층 내부의 성능 저하를 유발했다.
연구팀은 열 확산 방향에 대해 비직선적인 분자구조를 지닌 소재를 찾기 위해 36종 이상의 소재의 물리적 매개변수를 해석했다. 피리딘(Pyridine) 고리 치환기의 위치가 내열성을 좌우하는 중요한 요인임을 규명한 것이다.
2-Phenylpyridine, 3-Phenylpyridine은 산업용으로 사용되기 때문에 입수가 용이한 장점도 있다.
2-Phenylpyridine은 OLED(Organic Light Emitting Diode)의 녹색 발광 소재인 이리듐(Iridium) 배위화합물을 비롯한 원료료 공급되고 있으며, 3-Phenylpyridine은 의약품 합성에 사용되고 있다.
가격도 기존 소재보다 2-Phenylpyridine이 50%, 3-Phenylpyridine이 40% 저렴한 편이다.
AIST는 앞으로 내열, 내광, 장기실외노출 시험을 통해 장기적인 안정성을 검증할 계획이다.