차세대 태양전지 페로브스카이트 핵심 소재 개발

화학연 연구팀, 전자수송층·페로브스카이트층 효율 향상…"1㎠소자 효율 23%"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 국내 연구진이 차세대 태양전지로 주목받는 페로브스카이트 태양전지의 효율을 획기적으로 높일 수 있는 핵심 소재를 개발, 1㎠ 소자에서 세계 최고 수준인 23%의 광전변환효율을 달성했다.

 

출처 - 연합뉴스

 

 

▲페로브스카이트 태양전지 사진(왼쪽)과 구조 페로브스카이트층 소재가 빛을 흡수해 전자와 정공으로 나뉘어져 각각 전자수송층, 정공수송층을 이동해 전극으로 가면서 전기가 발생한다. 자료제공 한국화학연구원

 

저 뉴스를 보면 눈에 띄는 단어가 보이는데

바로 페로브스카이트층 소재 입니다.

 

페로브스카이트는 초전도, 자기저항, 부도체·반도체·도체 성질과 

이온전도도 특성들을 보일 뿐만 아니라 마이크로 전자 분야에서 

매우 중요한 유전체 특성도 지니고 있는 

아주 특이하고 특별한 구조의 물질입니다.

 

이미지 출처

- 게티이미지뱅크(www.gettyimagesbank.com)

 

이는 기존의 제조공정에서 

고가의 장비가 필요했던 무기 태양전지와 달리 

저렴한 화학소재를 이용해 

저온 용액공정으로 손쉽게 제조할 수 있고 

또 특성은 무기 태양전지와 유사합니다.

 

비용적으로 보면 기존 제조단가의 3분의 1에서 8분의 1까지 줄일 수 있다고 합니다.

그러하니 기존 실리콘 태양전지를 대체할 

차세대 태양전지 후보로 주목받아 왔던 소재이자 재료과학 분야였죠.

그러나 페로브스카이트 태양전지가

고효율의 상업용 광전지를

실현시킬 수 있는 가능성이 아무리 높다 하더라도

 

기존 실리콘 태양전지보다

빛을 전기로 바꿔주는 광전변환효율이 낮고

안정성 및 전지 내구성을 더욱 높여야 하는 등

산업화를 위해서는 여전히 극복해야 할 과제가 많다고 합니다.

연구팀은 이 연구에서 

페로브스카이트 태양전지의 효율을 높이기 위해 

전압과 전류에 영향을 미치는 

전자수송층 소재와 페로브카이트층 소재를 개발했다고 하네요.

 

이번 건을 계기로 상업용 태양전지 분야에서

선도할 만한 성과가 계속해서 나왔으면 하는 바람을 갖으면서 마치겠습니다.