국내 연구진이 인쇄공정을 활용해 세계 최고 수준의 효율을 달성한 차세대 태양전지를 개발했다.
전북대(총장 김동원)는 나석인 유연인쇄전자전문대학원 교수팀이 광흡수 특성과 전하 수송 능력이 우수한 삼성분계(터너리) 조성을 광활성층으로 이용, 슬롯다이 인쇄공정 기반의 유기태양전지를 개발했다고 3일 밝혔다.
나 교수팀은 인쇄공정으로 제조된 삼성분계 광활성층의 나노모폴로지 제어를 위해 첨가제 함량과 후처리 공정 기술을 개발한 뒤 향상된 전하 이동 특성을 유도함으로써 효율을 극대화하는 데 성공했다. 또 삼성분계 박막의 최적화와 효율 향상의 메커니즘 규명하고 이를 통해 인쇄공정으로 제조된 유기태양전지 가운데 세계 최고 수준인 13.5% 광전변환효율을 달성했다.
이번 연구에 사용된 슬롯다이 인쇄공정은 유연인쇄공정(롤투롤) 및 대면적-모듈 제조공정에 적용 가능한 복합 기술이다. 연구팀은 유연 태양전지와 대면적-모듈 제조공정으로 손쉽게 전환해 높은 광전변환효율을 달성, 상용화 진입 단계 수준의 효율을 확보했다.
나 교수는 “이번 연구는 슬롯다이 인쇄공정을 통한 고효율 삼성분계 유기태양전지를 실현해 차세대 태양전지의 상용화 기반 구축에 크게 기여했다는 데 의미가 있다”고 말했다.
전주=김한식기자 hskim@etnews.com
