화학뉴스

국내 연구진이 효율이 높은 플렉서블(Flexible) 유기금속 페로브스카이트(Perovskite) 태양전지를 개발해 휘어지고 접히는 태양전지의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대되고 있다.
포항공과대학교(POSTECH) 신소재공학과 이태우 교수와 임경근 박사과정, 울산과학기술대학교(UNIST) 김진영 교수팀은 새로운 고분자 보조층을 이용해 높은 효율을 낼 수 있는 유기금속 할라이드(Halide) 페로브스카이트 태양전지를 개발했다.
부도체와 반도체, 도체의 성질을 모두 보유하고 있으며 초전도 현상까지 나타내는 페로브스카이트는 태양전지의 생산 코스트를 낮추고 대량 생산이 가능해 세계적으로 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이태우 교수팀은 고온공정이 필요없는 유연한 고분자 재료로 페로브스카이트 맞춤형 고분자 보조층을 개발함으로써 기존 방식에 비해 페로브스카이트 태양전지의 효율을 크게 향상시켰다.
기존에는 금속산화물을 보조층으로 사용해 고온을 이용한 공정이 필요하고 휘어지는 소자를 제작하기 어려웠으나, 연구팀은 자가 조립할 수 있는 전도성 고분자 조성물을 태양전지 활성층에 적용했다.
박막 표면의 고분자 조성을 스스로 조절할 수 있어 태양전지가 빛을 흡수한 뒤 생산하는 전력의 손실을 방지할 수 있으며, 소재에 상관없이 적용할 수 있어 적용분야가 대폭 확대될 것으로 기대되고 있다.
연구팀은 고분자 조성물을 태양전지 활성층에 적용해 기존 8.0%에 그쳤던 효율을 11.7%로 끌어올리는데 성공했으며 휘어지는 플래스틱 기판에도 적용에도 성공했다.
연구팀 이태우 교수는 “휴대폰이나 태블릿PC 등 휴대용 전자기기의 전원으로 태양전지를 활용할 수 있는 가능성을 열었다”며 “경쟁적으로 연구되고 있는 페로브스카이트 태양전지 분야에서 우리나라가 연구개발을 주도할 수 있을 것”이라고 강조했다.