[뉴스토마토 이한승기자] 미래창조과학부는 기존 태양전지의 기술적 한계를 극복하고 고효율·저가격·고내구성 등을 갖춘 무기-유기 하이브리드 이종 접합 태양전지 제조기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다고 8일 밝혔다.
한국화학연구원 석상일(
사진) 박사 연구팀이 주도한 이번 연구는 미래부와 한국연구재단이 추진하는 글로벌연구실사업 및 한국화학연구원이 추진하는 KRICT2020사업의 지원을 받아 수행됐다.
이번 연구결과는 네이처 포토닉스지(Nature Photonics) 온라인 5월5일자에 게재됐다.
기존 태양전지 기술에는 ▲효율이 높지만 고가인 반도체박막태양전지 ▲효율이 비교적 높고 저가에 제조가 가능하지만 장기 안정성에 문제를 가진 염료감응태양전지 ▲저가로 제조가 가능하지만 광안정성이 매우 낮은 유기태양전지가 있었다.
연구팀은 무·유기 소재와 나노구조, 화학적 용액 공정 등 세가지 장점을 결합해 저가이면서 효율이 높고 내구성도 뛰어난 태양전지 제조를 위한 새로운 플랫폼 기술을 제시했다.
이 기술을 통해 이 분야 세계 최고인 효율 12% 이상의 태양전지를 제조할 수 있었으며 추후 제조공정의 최적화에 따라 효율 15% 이상도 기대할 수 있을 것으로 보인다.
아울러 기존 태양전지에 비해 화학적으로 쉽게 합성할 수 있는 저가의 소재를 사용하고, 그 소재를 유기용매에 용해해 코팅하는 경제적이고 단순한 공정을 통해 제조단가 인하에 기여할 전망이다.
석상일 박사는 "태양전지 제조의 핵심인 소재·구조·공정에서의 장점을 유기적으로 결합해 차세대 태양전지의 꿈인 '고효율·저가·고내구성' 모두를 만족할 수 있을 뿐만 아니라 대면적이나 유연성 기판에도 쉽게 적용할 수 있는 플랫폼 기술"이라고 강조했다.
한편 이 논문은 네이처지 4월호 연구하이라이트로 소개됐으며 나노레터스(Nano Letters)지 4월호에도 주요 논문으로 소개됐고 '가장 많이 읽은 논문(Most Read Article)'으로 꼽히고 있다.
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