가볍고 유연한 차세대 태양전지 상용화 '성큼'

화학연-포스텍, 넓은 면적에도 적용 가능한 유기태양전지 개발

가볍고 유연한 차세대 유기태양전지를 넓은 면적에도 적용할 수 있는 기술이 개발됐다. 내년에는 상용화가 가능할 것으로 기대된다.

한국화학연구원 이상규·이종철 박사와 포스텍 박태호 교수 공동연구팀은 넓은면적에서도 높은 효율을 내는 유기태양전지 소재를 개발했다고 29일 밝혔다.

유기 반도체 소재를 이용한 유기태양전지는 실리콘 기반의 기존 태양전지와 달리 얇고 가벼운 데다 휘어지는 성질이 있어 휴대용 웨어러블 기기나 아웃도어 등에활용할 수 있는 차세대 에너지원으로 주목받고 있다.

전세계적으로 유기태양전지에 대한 연구가 진행되고 있지만, 대부분 실험실 수준의 0.1㎠의 단위셀 규모 이하 연구라 상용화에 어려움이 있었다.

유기태양전지를 실제로 사용하기 위해서는 100㎠ 이상의 대면적에서도 성능이제대로 작동해야 한다.

연구팀은 유기태양전지 내 태양광을 흡수하는 광활성층에 새로운 단분자 소재를도입해 유기태양전지 소재를 개발했다. 기존 고분자 소재에 비해 제조 과정이 간단하고 물성 조절이 쉽다고 연구팀은 설명했다.

이번에 개발한 소재는 상용화에 가까운 가로 10㎝, 세로 10㎝의 모듈에서도 7.45%의 높은 효율을 보였다.

연구팀은 이번 성과에 대해 특허 출원을 끝냈으며, 상용화 기준인 625㎠ 면적에서도 작동할 수 있는지에 대한 추가 연구를 통해 내년까지 상용화할 계획이다.

화학연 이종철 박사는 "제4차 신재생 에너지 기본계획에 따라 공공기관 에너지사용량의 10% 이상을 신재생에너지로 공급해야 한다"면서 "유기태양전지 기술은 늦어도 내년에는 시장에 진입할 것으로 예상되며, 휴대용 충전기나 기능성 의류 등에쓰여 신재생에너지 활용에 기여할 것"이라고 말했다.

이번 연구는 산업통산자원부와 한국에너지기술평가원의 '에너지 기술 개발사업'의 지원을 받았다. 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 에너지 머티리얼즈'(Advanced Energy Materials) 지난 22일자 표지 논문으로 실렸다.

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