양자점을 이용한 고효율 투명전지가 개발됐다.
강정구 KAIST(총장 강성모) 신소재공학과 교수 연구팀은 모바일 양자점(mobile quantum dots)을 활용해 투명한 고효율 염료감응 태양전지 원천기술을 개발하는 데 성공했다고 25일 밝혔다.
이 연구 결과는 국제 학술지 네이처에서 발간하는 사이언티픽 리포트 온라인판에 게재됐다.
현재 양산 가능한 염료감응 태양전지는 효율이 14% 정도로 낮다. 이를 높이려면 구조가 복잡해지고, 태양전지가 두꺼워지는 한계가 있었다.
연구팀은 빛 흡수를 높이기 위해 염료감응 태양전지의 전해질에 양자점을 분산시켜 빛 산란층과 플라스몬 구조 없이도 9%대의 고효율을 달성했다.
연구팀은 “현재 양산 가능한 태양전지보다 효율이 낮고, 상용화에도 많은 시간이 소요될 것으로 예상되지만 근본적으로 두께가 얇고 저렴한 염료감응 태양전지의 장점 때문에 매우 의미 있는 연구결과로 본다”고 설명했다.
이와 함께 연구팀은 전해질에 분산돼 있는 양자점이 염료와 함께 빛을 흡수하고 나서 다시 빛을 방출해 이산화타이타늄(TiO2)-염료 층과 전해질이 있음에도 불구하고 투명한 태양전지를 구현해내는데 성공했다.
강 교수는 “투명한 유리창에 태양전지를 설치하는 것이 최종 목표”라며 “적외선 영역의 빛을 사용해 전기를 만들 수 있는 방법을 제시했다는 데 의미가 크다”고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
