부경대 박성흠 교수팀, 티타늄 산화물 적용 … 병렬형 효율 60% 상회
화학뉴스 2014.12.10
국내 연구진이 하이브리드 인터페이스 소재를 활용해 기존 태양전지의 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 저가형 유․무기 하이브리드 적층형 태양전지를 개발했다.
미래창조과학부는 박성흠 부경대학교 교수와 김광호 부산대학교 교수가 미국 캘리포니아대학교 산타바바라캠퍼스 알랜 제이히거 교수와의 국제공동연구를 통해 무기태양전지와 유기태양전지를 각각의 구성층으로 사용하는 유․무기 하이브리드형의 적층형 태양전지를 개발했다고 12월10일 발표했다. 용액공정이 가능한 티타늄 산화물 기반의 하이브리드 인터페이스 소재를 전자 수송층으로 활용해 기존 태양전지의 효율을 크게 향상시킨 것이 특징이다. 연구팀은 청색과 녹색영역의 빛을 흡수하는 비정질 실리콘 태양전지와 적색과 적외선영역의 빛을 흡수하는 유기태양전지를 결합해 직렬형과 병렬형의 유․무기 하이브리드 적층형 태양전지를 개발했다. 연구팀이 개발한 직렬 적층형 태양전지는 기존 단일 태양전지에 비해 태양전지의 출력전압을 2배 이상 뛰어나며, 병렬형 태양전지는 광전류 흐름이 우수해 효율이 60%를 상회하는 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 직렬형 및 병렬형의 적층 태양전지에 연구팀에서 직접 개발한 하이브리드 인터페이스 소재인 티타늄 산화물을 적용해 광전류 생성을 증대하는 동시에 전자 이동을 촉진해 적층형 태양전지 성능을 크게 개선한 것으로 알려졌다. 연구팀 박성흠 교수는 “연구팀이 개발한 하이브리드 인터페이스 소재는 기존 무기물 태양전지의 제조공정을 유지하면서도 쉽게 적용이 가능하고 최소비용으로 기존 태양전지의 효율을 증가시킬 수 있다”며 “차세대 저가형 고효율의 태양전지 실현을 앞당길 수 있을 것”이라고 강조했다. 연구는 미래창조부가 추진하는 글로벌 프론티어사업 하이브리드 인터페이스 기반 미래소재연구단의 지원으로 수행됐으며 연구결과는 Advanced Materials의 11월20일자 온라인판에 게재됐다. <화학저널 2014/12/10> |
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