차세대 태양전지 페로브스카이트 모듈 대량생산 길 열려

과기정통부 지원 연구팀 연구성과, 국제학술지 표지논문 선정

과학기술정보통신부는 한국에너지공과대학교 정의혁 교수와 한국화학연구원 전남중 책임연구원 공동 연구팀이 고품질 전자 수송층 구현을 통한 고성능 페로브스카이트(Perovskite) 모듈 개발에 성공했다고 16일 밝혔다.

한국에너지공대와 한국화학연구원 공동연구팀이 제안한 산성도 조절에 따른 주석산화물 표면공학을 이용한 면적 당 소자 효율 및 구동 안정성 테스트 결과. 오른쪽 이미지는 이번 연구결과가 실린 국제학술지 Advanced Energy Materials 2024년 7월 14권 25호 표지. ＜그림설명 및 그림제공 : 한국에너지공과대학교 정의혁 교수＞

과기정통부 나노소재기술개발사업(나노커넥트) 및 개인연구사업(우수신진)의 지원으로 수행한 이번 연구 성과는 국제학술지 '어드밴스드 에너지 머터리얼즈(Advanced Energy Materials, IF 27.8)'에 7월 6일 표지 논문으로 선정됐다.

페로브스카이트 태양전지는 기존 실리콘 태양전지에 비해 신문을 인쇄하듯 대면적화가 가능한 잠재력이 있지만, 단위 소자의 페로브스카이트 태양전지 고효율 기술을 대면적 모듈에 적용하는 데에는 많은 제약과 한계를 가지고 있다.

과기정통부는 정의혁 교수와 전남중 책임연구원 공동연구팀이 전자 수송층의 산화주석(SnO2) 나노입자 분산액의 산성도 조절을 통해 최적의 점도를 확보하고, 전기적 결함을 제어하는 기술을 개발하여 페로브스카이트 태양전지 대면적화의 가능성을 여는 새로운 연구결과를 얻었다고 소개했다.

과기정통부는 또 이번 연구에서 개발된 전자 수송층의 균일성 및 결함 제어 기술은 페로브스카이트 소재 관련 기업으로의 기술 이전을 계획하고 있으며, 추후 대량생산을 통해 상용화에 박차를 가할 수 있을 것으로 기대했다.

정의혁 교수와 전남중 박사는 “이번 연구 성과는 대면적 페로브스카이트 모듈 연구에 있어 전자 수송층의 균일성과 결함 제어가 결정적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다는 점"이라면서 "기존 대면적화의 한계를 극복할 수 있는 기술을 개발하여 페로브스카이트 모듈 상용화에 적극적으로 활용될 수 있을 것으로 기대한다”라고 밝혔다.

백종민 기자 cinqange@asiae.co.kr