화학硏, 3세대 태양전지 효율 세계 최고 수준으로 높여

[ 이해성 기자 ] 한국화학연구원은 3세대 태양전지인 ‘페로브스카이트 태양전지’ 효율을 세계 최고 수준인 24%대로 끌어올리는 데 성공했다고 23일 발표했다.

페로브스카이트 태양전지는 1세대인 실리콘, 2세대인 박막형 전지보다 제조 공정이 간단하고 원가가 저렴하다. 유연하고 가볍게 제작하는 것도 1·2세대보다 쉽다. 그러나 광변환효율이 낮은 단점이 있었다. 금속산화물인 페로브스카이트는 전도성이 매우 높고 액체 상태에서도 공정이 가능한 신소재다. 미국 독일 중국 스위스 등 각국에서 연구개발 중이다.

서장원 화학연 책임연구원팀과 모운지 바웬디 미 매사추세츠공대 화학과 교수팀은 페로브스카이트 태양전지 효율 24.23%를 달성하는 데 성공했다. 유입된 빛에너지를 전기로 전환할 때 저항성을 최대한 줄이는 기술을 적용했다. 이 기록은 미 재생에너지연구소(NREL)의 ‘태양전지 최고효율 차트’ 지난 16일자에 실렸다. 이전 최고 효율은 중국과학원이 기록한 23.7%였다.

화학연에 따르면 한·미 공동연구팀이 이번에 달성한 효율 24.23%는 2세대인 구리인듐갈륨셀레늄(CIGS) 태양전지 최고 효율(22.9%)을 뛰어넘은 것이다. 또 실리콘 태양전지 최고 효율(26%)에 근접했다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com