대형 페로브스카이트 태양전지 효율, 기록 갱신

2016.06.10 07:00
스위스 로잔공대 제공
스위스 로잔공대 제공

차세대 태양전지로 불리는 페로브스카이트 태양전지의 효율이 최고 기록을 세웠다.

 

1971년 염료감응형 태양전지를 처음 개발하며 ‘태양전지계의 아버지’로 불리는 미카엘 그레첼 스위스 로잔공대 교수(사진)팀은 효율이 19.6%인 페로브스카이트 태양전지를 개발하는 데 성공했다고 과학 학술지 ‘사이언스’ 10일자에 발표했다.

 

태양에너지를 100으로 볼 때 19.6만큼의 에너지를 전기로 바꿀 수 있다는 의미다. 이 수치는 학술 논문에 공식 발표된 기록으로는 가장 높다.
 

일반적으로 실험실에서는 가로세로 길이가 4㎜급인 소형전지를 개발한다. 하지만 실제로 상용화하기 위해서는 면적이 1㎠인 대형전지가 필요하다. 하지만 대형화하는 과정에서 박막의 균일성이 떨어져 효율이 감소한다. 연구진은 진공 상태에서 순간적으로 박막을 제조하는 방식으로 박막을 균일하게 제작하면서도 효율은 유지하는 새로운 기법을 개발해 이 문제를 해결했다.
 

현재 태양전지 효율을 공식적으로 기록하는 미국 국립재생가능에너지연구소(NREL)에는 석상일 울산과학기술원(UNIST) 특훈교수팀이 개발한 페로브스카이트 태양전지가 19.7%로 그레첼 교수팀보다 효율에서 0.1%포인트 앞선다. 하지만 특허 등의 이유로 아직 정식 논문으로 발표되지는 않았다.
 

석 교수는 “태양전지를 크게 만드는 과정에서 내부 저항이 증가하거나 박막의 균일한 구조가 깨지면서 효율이 떨어진다”며 “이번 연구는 상용화를 위해 별도의 진공장치가 필요하다는 제약이 있다”고 설명했다.

 

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