한국화학연구원(원장대행 정순용)이 페로브스카이트 태양전지 분야에서 효율 22.7%를 기록하며 다섯 번째로 세계 최고 효율 기록을 갱신했다.
화학연은 서장원 광에너지융합소재연구센터 박사팀의 페로브스카이트 태양전지가 미국재생에너지연구소(NREL)로부터 세계 최고효율 공식인증을 받았다고 11일 밝혔다.
페로브스카이트 태양전지 기술은 심화되는 기후변화에 대응해 미래 신산업 창출이 가능한 태양광후보 기술이다. 상대적으로 저렴하고 유연성을 갖춰 차세대 태양전지로 여겨진다. 화학연의 경우 2012년부터 페로브스카이트 태양전지를 연구했다.
이번 성과는 지난해 3월 공식인증 받은 22.1%의 효율을 1년 반 만에 자체 갱신한 것이다. 벌써 다섯 번째다. 소자의 개방전압을 높이는 연구를 진행, 전체적인 전지 효율을 향상시키는데 성공했다.
연구팀은 이번성과가 화학연의 관련 분야 세계 선도를 입증하는 결과물이라고 밝혔다. 또 페로브스카이트 태양전지가 기존의 전지를 대체할 수 있는 가능성을 보인 결과라고 설명했다. 이번 성과의 효율 수치는 기존 실리콘 태양전지의 효율인 25~26%와 큰 차이를 보이지 않는다. 카드뮴과 텔로라이드로 구성된 CdTe 태양전지(22.1%), 구리·인듐·갈륨·셀레늄 등으로 구성된 CIGS 태양전지의 최고효율은 이미 앞질렀다.
연구팀은 원천소재, 공정 및 소자 구조 기술 개발을 통해 효율을 추가적으로 높이는 연구를 진행할 방침이다. 또 향상된 효율을 기반으로 그동안 문제시 된 페로브스카이트 태양전지의 안정성 확보, 대면적 모듈제조 문제 해결에 전력을 기울인다.
서장원 박사는 “페로브스카이트 태양전지는 미래 신산업 창출이 가능한 핵심 태양광 기술이지만 안정성, 대면적 모듈 제조라는 과제가 남아있다”면서 “이를 해결해 높은 신뢰성을확보하고, 상용화 기술 개발에 앞장서겠다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
