KIST, 태양전지 효율개선 나노 산화티타늄 전극소재 제조기술 개발

　차세대 에너지원으로 주목받는 염료감응형 태양전지의 효율을 높일 수 있는 나노구조 산화티타늄 전극소재 제조기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

　한국과학기술연구원(KIST·원장 금동화) 에너지재료연구단의 김동영, 조성무 박사팀은 전기방사법과 전기분사법을 이용해 태양전지용 나노구조 산화티타늄 전극소재를 적은 비용으로 손쉽게 대량 생산할 수 있는 신기술을 개발하고 최근 국내 기업과 기술 이전 계약을 체결했다고 15일 밝혔다.

　전기방사법과 전기분사법은 나노구조의 고분자, 금속산화물 등을 손쉽게 제조할 수 있는 새로운 방법이다. 나노섬유구조를 이용해 미세기공 필터, 분리막, 생체배양배지뿐 아니라 센서 전극, 이차전지 전극, 태양전지 전극, 수퍼커패시터 등의 전자재료를 만드는 방법이 개발 중이다. 이 방법은 다양한 기판에 직접 활성전극을 제조할 수 있어 기존의 페이스트 방법으로 제조하는 태양전지 전극보다 공정이 단순하다는 장점을 갖고 있다.

　이번에 개발된 전극소재는 침투가 매우 용이한 다공성 구조를 갖기 때문에 차세대 염료감응 태양전지에 사용되는 겔형 및 고체형 전해질에서 높은 효율을 구현할 수 있다. 산화티타늄 전극은 태양광을 받아서 전자를 발생시키는 핵심 소재에 해당한다. 이 전극 소재를 사용한 염료감응형 태양전지는 겔형 및 고체형 전해질에서 8%대의 효율을 나타내 기존의 6%대 효율에 비해 높다.

　이와 관련 현재 13건의 국내외 특허를 출원한 김동영 박사는 “염료감응형 태양전지 전극소재 제조의 독창적인 원천기술을 개발해 기술 경쟁력을 확보했다”며 “향후 다양한 분야에서 활용 가치가 높을 것”이라고 말했다. KIST는 ‘나노구조 산화티타늄 광전극 제조 기술’ 상용화를 위해 최근 국내 2차전지 소재회사인 AMO와 기술실시계약을 체결했다.

　 유형준기자 hjyoo@etnews.co.kr