UNIST 석상일 교수팀...美 사이언스 저널에 발표
안정성 확보…상용화 기대

▲ UNIST 에너지화학공학부의 석상일 (사진)교수

UNIST가 세계 최고의 안정성을 가진 ‘무·유기 하이브리드 페로브스카이트 태양전지’를 만들 수 있는 핵심소재와 저가 제조기술을 개발해 주목받고 있다. 제작비용이 낮고 효율은 높아 차세대 태양전지의 강력한 후보로 떠오른 페로브스카이트 태양전지에 높은 내구성까지 추가돼 상용화가 빨라질 전망이다.

UNIST 에너지화학공학부의 석상일 (사진)교수팀은 이같은 기술개발을 30일(미국 현지시간)자 사이언스(Science) 저널에 발표했다. 이 태양전지는 값싼 무기물과 유기물을 결합해 페로브스카이트 결정구조를 가지면서도 화학적으로 쉽게 합성되는 소재로 만든 태양전지를 뜻한다. 페로브스카이트는 두 개의 양이온과 하나의 음이온으로 이뤄진 독특한 결정 구조체다.

이 태양전지는 값싼 화학소재를 저온에서 용액 공정을 통해 손쉽게 제조할 수 있다. 광전변환 효율이 22%으로 높아 기존 실리콘 단결정계 태양전지 수준의 높은 효율을 낼 수 있는 차세대 태양전지 기술로 최근 주목받고 있다.

석 교수팀은 이번 연구에서 페로브스카이트 태양전지의 고효율화와 높은 광안정성을 모두 만족하는 광전극 소재를 저온에서 합성하는 방법을 개발했다.

광안정성은 빛에 오랫동안 노출돼도 재료의 성능이 떨어지지 않고 안정적으로 유지되는 성질을 말한다. 이번에 개발한 소재는 자외선을 포함한 태양빛에 1000시간 이상 노출돼도 안정적으로 효율을 유지했다.

석상일 교수는 “국내 연구진의 고유 기술로 이뤄낸 이번 성과는 지난 20여년간 저가공정 전략을 내세운 기존 차세대 태양전지 기술의 낮은 효율과 안정성의 한계를 뛰어넘는 결과”라며 “대면적 연속공정에 대한 추가 연구를 통해 상용화가 기대된다”고 말했다.

이형중기자 leehj@ksilbo.co.kr

페로브스카이트 태양전지
저가의 화학물질을 저온-용액공정을 통해 저렴하고 간단하게 대량생산할 수 있어 실리콘 태양전지를 대체할 차세대 소재로 주목받고 있다

 

저작권자 © 경상일보 무단전재 및 재배포 금지