김봉수 화학과 교수 포함 국제공동연구팀
0.05%만 더해도 수명 성능 50% 이상 개선
울산과학기술원(UNIST)을 포함한 국제공동연구팀이 유기태양전지 수명 문제를 해결할 수 있는 고기능 첨가제(가교제)를 개발했다. 0.05%만 넣어도 수명 성능이 59% 이상 개선된 유기태양전지를 만들 수 있다. 유기태양전지 상용화에 한 걸음 더 다가섰다는 평가다.
UNIST(총장 박종래)는 김봉수 화학과 교수팀이 미국 UC산타바바라, 프랑스 릴대학교, 국립과학연구센터(CNRS)와 공동으로 장수명 유기태양전지를 만들 수 있는 가교제를 개발했다고 26일 밝혔다.
유기태양전지는 제조가 쉽고 필름 형태로 찍어 유연하게 붙일 수 있는 차세대 태양전지다. 하지만 유기물 특성상 열에 약해 오래 쓰기가 어렵다. 유기물 성분을 단단히 연결해 보호하는 가교제를 개발하고 있지만 과량 첨가하면 오히려 전지 효율이 떨어지는 문제를 안고 있다.
공동연구팀이 개발한 가교제는 소량만 첨가해도 안정화 효과를 낼 수 있는 고효율 광가교제(6Bx)다. 이 광가교제는 가교 분자 하나로 6개 가교 결합을 형성할 수 있어, 이론적으로는 광가교효율이 96%에 이른다. 일반 광가교제의 이론적 가교 효율은 36%다.
공동연구팀이 개발한 광가교제를 넣어 만든 유기태양전지는 85℃에서 1680시간이 경과한 후에 11.70%의 효율을 나타냈다. 초기효율 13.92%의 93.4%에 해당하는 값이다. 반면 가교제를 넣지 않은 전지는 초기효율의 58.7%인 8.17%로 떨어졌다.
김봉수 교수는 “이번 연구성과는 유기태양전지 상용화를 위한 안정성 향상 기술 개발에 크게 기여를 할 것”이라고 말했다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
