Japan Carlit, 폴리아닐린 활용 백금촉매 대체 … 저가 샘플 출하 시작 백금 Free 색소증감형 태양전지가 머지않아 현실화될 전망이다.Japan Carlit가 전도성 고분자(Polyaniline)를 활용해 백금촉매와 동등한 성능을 보유한 대극을 개발했다. 백금전극은 색소증감형 태양전지 코스트 절감의 최대 걸림돌로 작용했는데, 금속기판을 대극기판으로 사용할 수 있게 됨으로써 도포에 의한 성막도 가능해 대폭적인 가격 하락이 기대되고 있다. Japan Carlit는 최근 개발 전극의 샘플 출하에 들어갔으며 기능개선을 위한 연구개발에 착수하고 있다. 색소증감형 태양전지는 현재 주류를 이루고 있는 실리콘계 태양전지와 더불어 광량이 적은 지역에서도 사용할 수 있는 신규 태양전지 시장을 개척해갈 수 있는 유기형 태양전지로, 이르면 1-2년 사이에 제품시장이 형성될 전망이다. 다만, 양극소재(대극)에 백금촉매를 사용하고 기판소재에 ITO(인듐ㆍ납산화물) 전도막을 진공설비에 가공해야만 하는 등 고코스트 구조ㆍ프로세스를 보유하고 있다. 이에 따라 Japan Carlit는 콘덴서 소재 등으로 전도성 고분자 개발, 사업화에 착수하는 가운데 색소증감형 태양전지의 대향전극으로 응용이 가능할 것으로 보고 연구를 진행해왔다. Japan Carlit가 개발한 폴리아닐린 촉매는 학회 등에서 발표된 백금-Free 소재 등처럼 전지성능을 떨어트리지 않고 백금사용의 95% 이상의 성능을 확보(변환효율 7.2%의 소형단셀시험제품 사용)하고 있다. 또 대극의 기판재질로 요소가 함유된 전해액에 의한 금속부식을 억제하기 위해 ITO를 사용해왔는데 ITO는 전기저항이 커 전지의 고성능화에 따라 전기적 로스가 발생함으로써 전기저항을 감축하는 백금을 다량 스퍼터링해 코스트 부담이 증가했다. Japan Carlit는 독자적인 폴리아닐린과 철계 도전성 소재의 복합재를 사용하면 부식이 억제되는 것을 발견하고 금속기판에 적용함으로써 기판의 집전배선 자유도가 증가해 기존 ITO막과 같은 처리방식이 불필요해졌다. 게다가 폴리아닐린의 용해성을 개선함으로써 도포에 의한 성막이 간편해졌다. 스퍼터(Sputter) 장치 등 대형진공설비가 불필요해지고 백금화합물 용액을 기판에 소성할 수 없었던 수지필름 사용도 가능해지는 등 제조 프로세스가 간소해지고 있다. Japan Carlit는 최근 백금촉매 대비 가격의 50% 수준에서 샘플출하를 시작했는데 폴리아닐린 촉매성능을 한층 향상시킬 수 있어 개선연구에 박차를 가할 방침이다. <화학저널 2008/11/18> |
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