윤순길 충남대 교수, "에너지 생산과 광 촉매제로 활용 가능성 열어"

차세대 태양전지로 주목받고 있는 염료감응형 태양전지의 효율을 크게 높일 수 있는 방법이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 충남대학교(총장 정상철)는 20일 윤순길 분석과학기술학과 교수 연구팀이 상온에서 탄소나노튜브에 나노복합체를 형성해 태양전지의 전기화학적 성능을 획기적으로 향상시키는 데 성공했다고 밝혔다.

이들이 나노복합체를 형성한 독창적인 방법은 나노클러스터 증착법으로 기존의 박막증착기술을 뛰어넘는 기술로 평가받고 있다. 현재 윤 교수팀이 독자적으로 개발해 한국과 미국에 특허를 등록한 상태다. 염료감응형 태양전지는 식물의 광합성 원리를 응용한 태양전지로 기존 실리콘 기반의 태양전지와 비교하여 효율이 높고 제작이 간단하면서 경제적이다.

게다가 투명하게 제작할 수 있어 건물의 유리창 등에 직접 활용할 수 있는 차세대 태양전지로서 전 세계 연구자들의 주목을 받고 있다. 이와 같은 염료감응형 태양전지는 박막 증착공정 중에서는 화학증착법(CVD)이 가장 우수한 제조방법이지만, 박막을 증착할 때 고온(섭씨 200도씨 이상)이 필요하고, 섬유나 종이와 같은 곳에는 증착할 수 없는 단점이 있었다. 그러나 연구팀이 개발한 NCD를 이용하면 저온에서도 증착할 수 있어 다양한 재료에 자유자재로 적용이 가능하다. 윤 교수팀은 이번 연구로 탄소나노튜브에 NCD법으로 나노복합체(산화티타늄과 산화인듐주석)를 적층해 효율을 70%까지 향상시키는데 성공했다.

윤 교수는 "이번 연구결과는 염료감응형 태양전지에 활용되어 에너지 생산효율을 크게 높일 뿐만 아니라 광 촉매제로도 사용되어 물로부터 수소와 산소를 생산하는 효율을 극대화할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

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