화학뉴스

국내 연구진이 염료감응형 태양전지의 효율을 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발했다.
교육과학기술부는 충남대학교 윤순길 교수와 석사과정의 동탄퉁(Thanh-Tung Duong) 학생이 주도한 연구팀이 상온에서 라는 독창적 기술을 통해 염료감응형 태양전지의 광변환 효율을 70% 수준까지 끌어올렸다고 11월20일 발표했다.

염료감응형 태양전지는 한쪽 전극(광전극) 표면에 흡착된 염료가 빛을 받아 전자를 생성하면, 생성된 전자가 다른 쪽 전극으로 이동하면서 전류를 공급하는 구조이다.
보통 빛을 전자로 바꾸는 염료를 TiO2(Titanium Dioxide) 등에 입힐 때 을 채용하고 있지만, 200℃ 이상의 고온이 필요하고 섬유 및 종이에는 적용할 수 없다는 단점이 있었다.
반면, 연구진이 새롭게 개발한 NCD기법은 저온(상온)에서 탄소나노튜브에 TiO2와 ITO(산화인듐주석)의 나노복합체를 쌓는 방식으로 다양한 재료에 사용할 수 있다.
연구진은 “기존 염료감응형 태양전지의 효율이 약 20%였던 것에 비해 전기화학적 성능이 3배 이상 개선됐다”며 “이미 국내와 미국에서 기술에 대한 특허 등록을 마쳤다”고 강조했다.
윤순길 교수는 “염료감응형 태양전지에서 에너지 생산효율을 크게 높일 수 있게 됐다”며 “광 촉매제에 활용하면 물로부터 수소와 산소를 생산하는 효율도 극대화할 수 있을 것”이라고 주장했다.
연구 성과는 소재분야 권위지 <어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)>의 11월7일자 온라인판에 실린 바 있다.