페로브스카이트 태양전지 이젠 진짜 상용화

2015.02.10 18:00
페로브스카이트 태양전지를 롤투롤 공정으로 제작하는 모습(왼쪽). 생산된 플렉서블 태양전지(오른쪽) - 광주과학기술원 제공
페로브스카이트 태양전지를 롤투롤 공정으로 제작하는 모습(왼쪽). 생산된 플렉서블 태양전지(오른쪽). - 광주과학기술원 제공

 

 

한국과 호주 공동연구팀이 새로운 공법과 공정을 도입해 가격은 저렴하면서도 효율이 높은 태양전지를 만드는 데 성공했다.


김동유 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 교수팀과 호주국립과학원 박두진 박사가 주도한 공동연구팀은 차세대 태양전지로 꼽히는 페로브스카이트 태양전지를 저렴한 가격으로 넓은 면적에 생산할 수 있는 방법을 찾아내고 재료공학분야 권위지 ‘어드밴스드 머터리얼스’ 온라인판 1월 7일자에 발표했다.


페로브스카이트는 빛을 잘 흡수하고 전하 운반능력이 뛰어난 특수한 화학구조를 가리키는 용어로 이 구조를 적용한 태양전지는 기존 상용화된 실리콘 태양전지보다 가격은 저렴하면서도 효율이 버금갈 만큼 높아 최근 연구 성과가 집중되고 있는 분야다.


페로브스카이트 태양전지는 용액 공정이 가능해 공정이 간단한 장점이 있지만 이렇게 만들어진 태양전지를 상용화가 가능할 만큼 넓게 펼치는 데는 한계가 있었다.


연구팀은 금형 판 사이로 물질 용액을 주입해 용액 물질을 기판 위에 일정한 두께로 코팅하는 ‘슬롯다이코팅 공정’과, 휘어지는 플라스틱·금속 박막 형태의 롤에서 전자소자를 만드는 ‘롤투롤 공정’을 이용해 기존 연구용보다 400배 큰 40㎠의 페로브스카이트 태양전지 모듈을 만드는 데 성공했다.

 

이렇게 만들어진 태양전지의 효율은 12%로, 태양에너지 100을 받으면 12만큼을 우리가 쓸 수 있는 에너지 형태로 바꿔줄 수 있다.


김 교수는 “고효율 페로브스카이트 태양전지를 저렴하게 대면적으로 생산할 수 있다는 사실을 이론이 아닌 실제로 보여준 사례”라며 “롤투롤 공정 기반 페로브스카이트 태양전지 모듈을 처음으로 성공한 것이며 상용화를 앞당기는 중요한 초석이 될 것”이라 설명했다.

 

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