1천번 휘어져도 효율 유지하는 태양전지 개발

1천번 이상 휘어져도 효율이 떨어지지 않는 플렉서블 태양전지가 국내외 공동연구진에 의해 개발됐다.

한국연구재단은 성균관대 정현석 교수 연구팀과 UC 버클리 이상욱 박사 공동 연구팀이 저온 공정을 이용해 효율을 획기적으로 높인 플렉서블 페로브스카이트 태양전지를 개발했다고 18일 밝혔다.

태양전지는 소재에 따라 실리콘으로 이뤄진 태양전지, 염료감응 태양전지, 무·유기 하이브리드 태양전지 등으로 나뉜다. 페로브스카이트를 이용한 태양전지는 기존 실리콘 태양전지에 비해 제조 단가가 낮고 염료감응 태양전지보다 효율이 높아차세대 태양전지로 주목받고 있다.

페로브스카이트 태양전지는 전자 수집층을 형성하기 위해 500도 이상의 고온 열처리 과정을 필요로 하는데, 열에 약한 플라스틱 기판에 변형을 일으킬 수 있다는한계가 있다.

연구팀은 저온에서도 우수한 전자 수집 특성을 갖는 비정질 산화티타늄을 이용해 원자층 증착법(기판 위에 원자를 한 층씩 흡착한 뒤 플라스마를 이용해 박막을형성하는 방법) 공정으로 열처리 없이 플라스틱 기판 위에 전자 수집층을 형성하는데 성공했다.

이번에 개발한 태양전지의 효율은 기존 보고된 플렉서블 페로브스카이트 태양전지를 뛰어넘는 12.2%를 달성했다.

특히 손목 둘레의 곡률 반지름 10㎜의 플라스틱 기판에서 1천번의 반복적인 굽힘에도 효율을 유지하는 것으로 나타났다.

정현석 교수는 "차세대 태양전지로 각광받는 페로브스카이트 태양전지의 상업적이용가치를 증명한 것"이라며 "앞으로 스마트 시계 같은 웨어러블 기기의 무선 전력공급원으로 응용될 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 글로벌프런티어사업 멀티스케일에너지시스템연구단의 지원을 받았다. 연구 결과는 에너지·환경 분야 국제학술지 '에너지 & 환경 과학'(Energy & Environmental Science) 온라인판 지난달 27일자에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>