건국대 이만종 교수팀 "비정질 주석아연산화물로 효율 높여"
(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 페로브스카이트는 대중에겐 이름조차 생소한 물질이다.
발견자인 러시아 과학자 페로브스키를 기념해 이름을 붙인 이 소재는 광물인 칼슘티타네이트 같은 구조를 갖는 화합물을 통틀어 일컫는다.
사실 페로브스카이트가 처음 알려진 건 19세기로 거슬러 올라간다.
다만 학계에서 높은 관심을 보이며 앞다퉈 연구 과제로 삼기 시작한 건 2000년대 중반 이후부터다.
부도체·반도체·강유전체 성질을 가진 덕분에 태양전지에 응용하면 간단한 공정으로도 높은 에너지 효율을 보일 수 있다는 기대가 커지면서다.
현재 페로브스카이트 태양전지 효율(단위 면적당 들어오는 빛 에너지와 태양전지 간 출력 비율)은 22％대까지 끌어올렸다.
제조 비용이 많이 들고 공정이 복잡한 실리콘 태양전지(25∼26％)에 버금가는 수치다.
그러나 안정성과 신뢰성 부분에서는 개선의 여지가 많다.
국내·외에선 고효율과 높은 안정성이라는 두 마리 토끼를 잡기 위해 활발하게 연구 중인데, 그 성과도 심심찮게 보고된다.
최근엔 그간 전자 선택 층 재료로 쓰지 않던 물질을 이용해 광전변환 효율과 안정성을 향상한 사례도 나왔다.
한국연구재단은 건국대 이만종 교수팀이 기존 이산화타이타늄을 비정질 주석아연산화물로 대체한 결과 20.02％의 향상된 효율을 나타냈다고 29일 밝혔다.
이만종 교수는 "이번에 최초 보고한 비정질 주석아연산화물은 전지 효율을 떨어뜨리는 히스테리시스 역시 줄여서 안정성 면에서도 우수했다"며 "차세대 대면적 페로브스카이트 태양전지 모듈 제작에 도움이 될 것"이라고 말했다.
연구 논문은 에너지 분야 학술지 'ACS 에너지 레터스'(ACS Energy letters) 12일 자에 실렸다.
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