이광희 GIST 교수팀, 은나노입자 첨가한 태양전지 직렬배열 성공
곡면 부착 태양광으로 발전 가능…인쇄형 유기 태양전지 사용화 기대

이광희 GIST 신소재공학부 교수
이광희 GIST 신소재공학부 교수
국내 연구진이 차세대 에너지원으로 주목받는 유기 태양전지의 모듈 효율을 크게 향상시키는 기술을 개발했다. 빛을 받아 전기에너지를 생성할 수 있는 면적을 극대화 하는 기술로  앞으로 인쇄형 유기 태양전지 사용화에 실마리가 될 것으로 기대된다.

미래부창조과학부는 이광희 GIST(광주과학기술원) 교수 연구팀이 유기 태양전지의 모듈 효율을 크게 향상시키고 제작공정을 단순화하는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 

유기 태양전지는 실리콘 또는 화합물 반도체를 주원료로 하는 무기 태양전지와 달리 용액공정이 가능하고 휘어질 수 있어 다양한 곡면에 부착하는 태양광 발전 등으로의 응용 가능성 때문에 주목 받고 있다.

다만 실용화를 위해 신문을 찍어내듯 연속적으로 유기 태양전지를 생산해야 하는 데 이를 위해서는 대면적 기판 위에 작은 태양 전지들을 직렬로 연결하는 기술이 필수적이다.

연구팀은 은나노입자를 첨가해 만든 소면적 유기 태양전지 연결부위에 전기장을 가해 이들 사이에 금속 필라멘트 나노전극을 형성시켜 전지를 직렬로 배열시키는 데 성공했다.

기존에는 소면적 유기 태양전지들을 마이크로미터 간격으로 형성하고 이를 다시 직렬로 연결하는 번거로운 공정이 필요했다. 또한 직렬연결을 위한 면적의 확보가 필요하기 때문에 유효면적을 늘리는 데 한계가 있었다.

이광희 교수는 "본 연구결과는 기존 유기태양전지 모듈제작 방식에서 탈피한 새로운 모듈 제작방식을 제시함으로써 유효면적이 극대화된 신규 모듈 구조를 가능하게 하여 인쇄형 유기 태양전지의 상용화를 더욱 앞당길 것"이라고 밝혔다.

연구결과는 재료과학분야 국제학술지 어드밴스드 머티리얼스지에 3월 15일자 표지논문으로 게재됐다.

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