국내 연구진이 차세대 페로브스카이트 태양전지 성능을 높일 수 있는 기술을 개발했다.
박태호 포스텍 교수는 페로브스카이트 태양전지의 수분 취약성 문제를 개선했다고 10일 밝혔다.
페로브스카이트란 부도체·반도체·도체의 성질은 물론 초전도 현상까지 갖는 산화물이다.
페로브스카이트를 광 활성층으로 사용하는 태양전지는 기존 실리콘 태양전지에 비해 효율이 높아 차세대 태양전지로 주목받고 있지만, 수분에 취약하다는 단점이 있다.
페로브스카이트는 햇빛을 받으면 전자와 정공(구멍)을 형성하게 되는데, 정공을 전극에 효과적으로 전달하기 위해 정공 전달 물질과 첨가제를 필요로 한다.
하지만 정공 전달 물질로 널리 사용되는 `스파이로 엠이오테드`와 그에 사용하는 첨가제는 공기 중의 수분을 흡수하는 성질이 있어 태양전지의 성능을 떨어뜨리는 문제가 있었다.
스파이로 엠이오테드 자체도 소수성(물을 배척하는 성질)이 낮아 수분을 막기에는 한계가 있다.
연구팀은 첨가제를 넣지 않아도 전도도가 높고 소수성이 뛰어난 고분자(RCP) 정공 전달 물질을 개발했다.
이번에 개발한 정공 전달 물질을 페로브스카이트 태양전지에 적용한 결과, 습도 75%의 환경에서도 두달 동안 17.3%의 초기 효율 수준을 유지했다.
이번 연구는 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구)의 지원을 받았다. 연구 성과는 에너지 분야 국제 학술지 `에너지 앤 엔바이론멘털사이언스(Energy & Environmental Science)` 지난 1일자에 실렸다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
