KIST, 균열없이 휘어지면서 효율 유지 … 저코스트 생산 가능성
화학뉴스 2012.09.21
한국과학기술연구원(KIST) 광전하이브리드연구센터 고민재 박사와 고온에너지재료연구센터 최인석 박사의 공동연구팀은 균열 없이 휘어지면서도 효율을 잃지 않는 투명한 염료감응형 태양전지를 개발했다고 발표했다.
염료감응형 태양전지는 광합성 원리를 응용한 태양전지로 식물이 광합성을 할 때 엽록소를 흡수해 에너지로 사용하듯 한쪽의 광전극 표면에 흡착된 염료가 빛을 받아 전자를 생성한 뒤 생성된 전자가 다른 쪽 전극으로 이동하면서 전류를 공급한다. 염료감응형 태양전지는 건물 유리창으로도 사용할 수 있다. 그러나 일반적인 제작 과정에서는 섭씨 400도 이상의 고온공정이 필요하기 때문에 열에 약한 플래스틱 기판에 적용하기 어려웠으며, 기존의 저온공정으로 휘어지는 태양전지를 제작하더라도 효율이 낮고 구부러지면서 광전극에 균열이 생겨 내구성에 한계가 있었다. 연구팀은 문제를 해결하기 위해 나노입자 스프레이법과 고분자 전기방사법을 동시에 사용해 고분자 PVDF: Polyvinylidene Fluoride)계 나노섬유와 무기물인 이산화티타늄(TiO2) 나노입자로 이루어진 유ㆍ무기 하이브리드 광전극을 만들었다. 개발된 전지는 1000번 이상의 반복적인 휨 테스트에도 효율이 감소되거나 균열이 거의 발생하지 않았다. 고민재 박사는 “개발된 유ㆍ무기 하이브리드 복합 광전극 형성기술을 이용하면 투명하고 휘어지면서도 기계적 강도가 뛰어난 태양전지를 값싸게 제작할 수 있다”며 “휴대용 전자기기나 건물의 창문, 자동차 선루프, 의류, 커튼 등에도 사용할 수 있다”고 밝혔다. 연구성과는 에너지ㆍ환경 전문 학술지 <화학저널 2012/09/21> |
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