국내 연구진 ‘페로브스카이트 태양전지 효율 25%’ 개발

경상국립대 김기환 교수팀·한국에너지 기술연구원 김동석 박사팀 공동

국내 연구진이 차세대 태양전지로 각광받는 페로브스카이트 태양전지를 위해 최고 효율인 25% 이상의 광변환 효율을 위한 구조·화학적 비밀을 밝히는데 성공했다.

차세대 태양전지인 페로브스카이트 태양전지의 상업화에 한걸음 더 다가간 것이다.

경상국립대학교 공과대학 나노신소재공학부 김기환 교수 연구팀은 한국에너지기술연구원 김동석 박사 연구팀과 공동으로 페로브스카이트 태양전지 고효율 개발에 성공했다고 14일 밝혔다.

연구팀은 페로브스카이트 n-층인 이산화 티타늄산화물에 리튬의 화학적 도핑을 통해 이산화 티타늄산화물을 단단히 만들고 광학적·전기적 특성을 증대시켜서, 전체적인 태양전지 소자의 효율을 증대시키는 방법을 개발했다.

특히 현재 다양한 페로브스카이트 태양전지 구조·화학적 방법을 통해 더 높은 태양전지 효율 개발 방법에 관한 실마리를 제시했다.

페로브스카이트는 차세대 광전지 소재로서 전기·광학적 특성이 매우 우수해 미래형 소재로 최근 많은 연구가 진행되고 있으며, 가까운 미래에 실리콘을 대체해 상업화할 것으로 기대되는 미래형 소재다.

김기환 교수는 “이번 연구를 통해 차세대 태양전지 소재로 각광받는 페로브스카이트 소재 및 소자 기술을 혁신함으로써 상업화에 한걸음 가까이 다가갔다”면서 “페로브스카이트 태양전지뿐만 아니라 다양한 광전자 소자 분야에 적용될 것을 기대한다”고 말했다.

이번 연구는 교육부와 한국연구재단이 지원하는 2021년 ‘이공학 대학중점연구소’지원사업으로 수행됐으며, 연구성과는 나노 재료과학 분야 국제 학술지 ‘줄(joule)’ 3월 17일과 5월 19일자에 각각 온라인 게재됐다.

강민중기자 jung@gnnews.co.kr

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