숙대 연구진, 고효율·저비용 휘어지는 태양전지 개발

숙대 연구진, 고효율·저비용 휘어지는 태양전지 개발



(서울=연합뉴스) 성서호 기자 = 국내 연구진이 기존보다 높은 효율을 보이면서 생산 단가도 낮춘 플렉시블(flexible) 태양전지를 개발했다.
숙명여대는 화공생명공학부의 최경민·박민우 교수 공동 연구팀이 저온 공정으로 고효율의 플렉시블 태양전지를 개발했다고 11일 밝혔다.
한국연구재단 신진연구자지원사업과 글로벌박사양성사업의 지원을 받아 진행된 이번 연구의 논문은 미국 화학회가 발간하는 'ACS 나노'(Nano)에 이달 10일 게재됐다.
이번에 개발된 전지는 티타늄 기반의 금속유기구조체를 이용한 페로브스카이트 플렉시블 태양전지다. 페로브스카이트는 가시광선 영역의 빛을 잘 흡수하고 전자·정공 이동 정도가 매우 높은 차세대 반도체 소재다.
페로브스카이트 태양전지는 빛 에너지 전환 효율이 높고 생산 단가가 낮아 차세대 에너지 기술로 주목받는다.
기존의 티타늄 옥사이드(TiO2) 전자 수송층 기반의 태양전지는 높은 온도의 열처리가 필요해 플렉시블 태양전지의 지지체인 플라스틱을 안정적으로 유지할 수 없었고, 복잡한 공정을 거쳐야 해서 생산 단가가 비쌌다.
하지만 공동 연구팀은 이번 연구에서 산화 티타늄 클러스터가 규칙적으로 배열된 6나노 미만의 나노-금속유기구조체를 개발해 이를 전자 수송층(태양 에너지로 발생한 전자를 이동시켜주는 층)으로 사용함으로써 전자 전달 능력과 휘어지는 성능을 대폭 향상했다.
또한 상온에서 저온 공정이 가능하도록 해 지지체인 플라스틱을 안정적으로 유지할 수 있고 스핀 코팅 공정을 통해 기존의 저온 공정보다 짧은 시간에 저비용으로 제작할 수 있도록 했다.
최 교수는 "앞으로 추가로 연구해 티타늄 기반의 나노-금속유기구조체를 이용한 대면적 태양전지 생산에 적용함으로써 적은 저비용으로 고효율의 성능을 갖춘 플렉시블 태양전지를 개발할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
soho@yna.co.kr
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