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Science news

화학연-포스텍, 대면적 고효율 태양전지 소재 개발(06.29)

학·연 공동연구 "가볍고 유연한 유기태양전지 상용화 앞당겨"
'어드밴스드 에너지 머티리얼즈' 내부 표지 논문 선정

 

박은희 기자 kugu99@hellodd.com

 

 

국내 연구진이 넓은 면적에서도 높은 효율을 내는 차세대 태양전지 소재를 개발했다.

 

한국화학연구원(원장 이규호)과 포스텍(포항공과대학교·총장 김도연)은 이상규·이종철 화학연 박사와 박태호 포스텍 교수가 공동연구를 통해 대면적 유기태양전지 소재를 만들었다고 29일 밝혔다.

 

유기태양전지는 유기 반도체 소재를 이용해 태양광을 전기로 바꾸는 차세대 태양전지다. 필름처럼 얇고 가벼우며 휘어지는 성질을 가져 웨어러블 기기나 인테리어 내장재, 건물 외벽 등 다양한 용도로 활용이 가능하다. 그러나 상용화를 위한 소재 개발은 단위셀(0.1㎠) 규모 이하의 연구에 그치고 있다.

 

이에 연구팀은 유기태양전지 구조내에서 태양광을 직접 흡수하는 광활성층에 단분자 소재를 도입해 효율과 성능을 높였다.

 

태양전지에 적합한 광학적·전기화학적 특징을 제어한 단분자 구조를 설계했다. 또 상용화에 이를 수 있는 대면적 모듈(10X10 ㎠)에서 7.45%의 높은 효율을 기록하는데 성공했다. 

 

박태호 교수는 "이번 연구에서 사용된 신규 단분자의 경우 첨가제 없이도 단위셀과 대면적 모듈에서 높은 효율을 갖는다"며 "단분자 유기태양전지에서의 높은 안정성을 달성할 수 있는 중요한 연구결과"라고 말했다. 

 

이종철 박사는 "유기태양전지는 휴대용 충전기, 기능성 의류, 건축물, 군용 제품 등에 적용돼 신재생에너지 활용에 기여할 것"이라고 기대했다. 

 

이번 연구결과는 학술지 '어드밴스드 에너지 머티리얼즈' 6월 22일자 내부 표지 논문으로 선정됐다.