박남규 성균관대 교수팀과 마이클 스위스로잔공대 교수팀 공동개발
연구결과, 'Nature Scientific Reports' 게재

국내연구진이 효율은 높으면서 가격은 저렴한 차세대 박막 태양전지 개발에 기반을 마련했다.

교육과학기술부(장관 이주호)는 박남규 성균관대 교수와 김희선 학생, 마이클 그랏첼 스위스로잔공대 교수 등이 나노미터 단위의 반도체(유무기하이브리드반도체) 염료를 매우 얇은(0.6마이크로미터) 이산화티타늄 필름에 흡착해, 표준 태양광조건에서 세계 최고 효율(9.7%)의 박막 태양전지를 개발했다고 밝혔다. 지금까지 알려진 염료감응형 태양전지는 빛 흡수율이 낮아 효율을 높이는데 한계가 있었다.

이에 반해 박 교수팀이 개발한 양자점 감응 박막 태양전지는 페로브스카이트 염료를 스핀 코팅해 1분 이내에 흡착할 수 있어, 12시간 이상 소요되는 유기염료에 비해 공정 시간이 단축되고, 높은 온도에서도 잘 견뎌 열 안정성도 보장된다. 또 실험을 통해 500시간 이상 대기 중에 노출되어도 효율이 일정하게 유지되는 등 장기 안정성에서도 탁월한 것을 확인했다.

이번 연구결과는 과학전문지 '네이처'의 자매지인 'Nature Scientific Reports'최신호(8월 21일자)에 게재되었다. (논문명: Lead Iodide Perovskite Sensitized All-Solid-State Submicron Thin Film Mesoscopic Solar Cell with Efficiency Exceeding 9%)

박남규 교수는 "염료감응형 태양전지에서 기존의 유기염료를 반도체 염료로 대체하면, 얇으면서도 효율이 높고 매우 저렴한 차세대 태양전지를 개발할 수 있다"고 연구의의를 전했다.
 

▲(오른쪽에서부터) 박남규 교수, 김희선 석박통합과정생(제1저자), 임정혁 박사과정생(공저자) ⓒ2012 HelloDD.com
저작권자 © 헬로디디 무단전재 및 재배포 금지