국내 연구진이 차세대 태양전지로 각광받고 있는 '페로브스카이트 태양전지'의 최고 효율을 또다시 경신했다. 지난 4월 중국을 누르고 1위를 탈환한 데 이어 4개월 만에 다시 1% 이상 효율을 높이는 데 성공했다.
한국화학연구원은 서장원 박사팀과 모운지 바웬디 미국 MIT대 교수팀이 공동으로 페로브스카이트 부문 세계 최고 광전변환효율(빛에너지를 전기에너지로 바꾸는 효율) 25.2%를 달성했다고 13일 밝혔다.
이로써 화학연은 지난 4월 중국과학원의 23.7%를 제치고, 세계 최고 효율 24.2%를 기록한 이후, 4개월 만에 1% 이상 효율을 높였다. 특히 이번 기록은 페로브스카이트 태양전지가 실질적으로 달성할 수 있다고 여겨진 25%의 효율을 넘어섰다는 점에서 의미가 크다. 1세대 태양전지인 실리콘 태양전지의 최고 효율(26%)과 격차도 1%대로 좁인 성과다.
페로브스카이트는 부도체, 반도체, 도체의 성질은 물론 초전도 현상까지 갖는 특별한 구조의 산화물로, 저가의 화학물질을 저온-용액 공정으로 저렴하고 간단하게 대량 생산할 수 있어 실리콘 태양전지를 대체할 차세대 소재로 주목받고 있다.
서장원 화학연 박사는 "25.2% 효율은 저렴한 용액기술 공정을 도입해 달성한 것으로, 상용화 가능성을 상당히 높인 연구결과"라며 "이 기술을 대면적 페로브스카이트 모듈을 제작하는 데 적용해 고효율 모듈개발을 추진하고 있다"고 말했다.
신성식 화학연 박사는 "이번 기록은 페로브스카이트 소재의 조성 제어를 통해 보다 많은 빛을 흡수해 전류를 증대시킨 것으로, 향후 태양전지 전류를 더 높이면 충분히 실리콘 태양전지의 26%를 넘어설 수 있을 것"이라고 밝혔다.
한편 화학연은 중국과학원, 스위스로잔연방공대 등과 함게 페로브스카이트 태양전지 연구를 주도하고 있으며, 이번 기록을 포함해 모두 7번 태양전지 최고 효율을 기록했다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr
페로브스카이트 태양전지 효율을 또다시 경신한 서장원 화학연 박사(앞줄 왼쪽 네번째)와 연구자들이 기념촬영을 하고 있다.
