페로브스카이트 태양전지 '최고효율 22.7%' 갱신

화학연, 미국재생에너지연구소로부터 효율 인증
 미국재생에너지연구소(NREL)에서 제공하는 세계 최고 효율 인증 기록 차트.<사진=한국화학연구원 제공> 미국재생에너지연구소(NREL)에서 제공하는 세계 최고 효율 인증 기록 차트.<사진=한국화학연구원 제공>

국내 연구팀이 개발한 페로브스카이트 태양전지가 최고효율인 22.7%를 갱신했다.

한국화학연구원(정순용 원장 직무대행)은 페로브스카이트 태양전지 분야 최고효율 22.7%를 기록해 미국재생에너지연구소(NREL)로부터 공식 인증을 받았다고 11일 밝혔다.

서장원 화학연 박사 연구팀이 기록한 페로브스카이트 태양전지 최고효율 22.7%는 지난해 3월에 얻은 22.1% 효율을 갱신한 성과다.

지난해 기록은 페로브스카이트 소재 조성을 변화시키고 결함을 최소화해 효율을 높여왔다면 올해 기록은 태양전지 소자 전압을 높이기 위한 연구를 수행해 태양전지 효율을 향상했다.
 
태양전지 소자 효율은 단위 면적당 입사하는 빛 에너지와 태양전지 출력의 비율을 의미한다. 소자 효율을 측정하는 항목에는 ▲개방전압 ▲단락전류밀도 ▲성능지수 등이 있다.

지난해 기록은 세가지 항목 중 단락전류밀도와 성능지수를 향상시키는 데 초점을 두었다면, 올해 기록에는 개방전압을 높이는 연구를 함께 진행했다. 전압이 높으면 태양전지 효율이 향상된다.

페로브스카이트 태양전지 최고효율 22.7%는 기존 실리콘 태양전지 효율인 25~26%에 버금가는 기록이다. 또 기존 박막 태양전지(CdTe·CIGS)의 최고효율인 22.1%와 22.6%보다 높은 효율에 해당한다.
 
정순용 원장 직무대행은 "화학연은 지난 2012년부터 본격적으로 페로브스카이트 소재를 이용해 연구해왔다"라며 "페로브스카이트 태양전지의 효율을 더욱 높이기 위해 원천 소재, 공정·소자 구조와 관련한 기술을 선도하고 있다"고 말했다.

서장원 박사는 "페로브스카이트 태양전지는 미래 신산업 창출이 가능한 핵심 태양광 기술이지만 안정성과 대면적 모듈 제조라는 해결해야 할 과제가 아직 남아있다"라며 "이를 해결해 높은 신뢰성을 확보하고 상용화 기술개발에 앞장서겠다"고 포부를 밝혔다.
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