UNIST(울산과학기술원)는 석상일 에너지화학공학과 특훈교수 연구팀이 박막 태양전지의 전력 생산 효율과 안정성을 동시에 높이는 기술을 개발했다고 28일 발표했다.
연구팀은 박막 태양전지 구성층 사이에 집중된 결함을 최소화할 수 있는 중간층의 생성 원리를 밝혀내고, 이를 박막 태양전지의 일종인 페로브스카이트 태양전지에 적용해 25.8% 효율을 내는 전지를 개발하는 데 성공했다. 이 효율은 논문으로 공식 보고된 수치 중 세계 최고 수준이라는 평가가 나온다. 미국 재생에너지연구소에서 인증한 공인 기록은 25.5%다.
연구팀에 따르면 이 중간층은 박막 형태 이종(異種) 소재 구성층 사이에서 완충재 역할을 해 결함을 획기적으로 줄인다. 연구팀은 전자전달층과 페로브스카이트 광활성층 간에 생성된 이 중간층 물질을 실험으로 입증했다. 석 교수는 “페로브스카이트 광활성층과 전자전달층의 소재와 구조에 대한 심도 있는 이해를 통해 세계 최고의 인증 효율과 안정성을 모두 갖춘 페로브스카이트 태양전지를 개발할 수 있었다”고 말했다.
페로브스카이트 태양전지는 상용화된 실리콘 태양전지와 달리 가볍고 유연하게 만들 수 있으며, 용액 공정으로 값싸게 생산할 수 있어 차세대 태양전지로 손꼽힌다.
울산=하인식 기자 hais@hankyung.com