화학연-MIT, 페로브스카이트 태양전지 세계 1위…효율 25% 돌파

조선비즈
  • 김태환 기자
    입력 2019.08.13 09:08

    한국화학연구원은 서장원 화학연 박사팀과 모운지 바웬디 MIT 교수팀이 차세대 태양전지로 주목받는 폐로브스카이트 태양전지의 최고 효율을 25.2%까지 향상시키는 데 성공했다고 13일 밝혔다.

    2019년 8월 2일 업데이트된 NREL 태양전지 최고효율 차트. /한국화학연구원 제공
    페로브스카이트 태양전지는 기존 실리콘 태양전지와 비교해 제조가 쉽고 제작원가는 낮은 차세대 태양전지다. 그동안 빛을 전기로 바꾸는 효율에서 실리콘 태양전지를 따라가지 못하는 단점이 있었으나 이번 기록으로 격차는 1% 대로 좁혀졌다.

    이달 미국재생에너지연구소(NREL)이 발표한 ‘태양전지 최고효율 차트’에 따르면 한국화학연-MIT 공동 연구팀의 페로브스카이트 태양전지는 페로브스카이트 세계 최고 광전변환효율인 25.2%를 기록했다.

    서장원 박사는 "이번에 기록한 25.2% 효율은 저렴한 용액기술 공정을 도입해 달성한 것"이라며 "상용화 가능성을 상당히 높인 연구결과로 대면적 페로브스카이트 모듈을 제작하는데 힘쓰고 있다"라고 말했다.

    이번 결과는 올 4월 한국화학연구원이 중국과학원의 23.7%를 제치고 세계 최고 효율 24.2%를 기록한 지 4개월 만에 또 다시 1%이상 효율을 향상시킨 것이다. NREL은 해마다 분기별로 태양전지 최고 효율을 기록한 연구기관을 발표한다.

    한국화학연구원은 중국과학원, 스위스로잔연방공대 등과 함께 전 세계 페로브스카이트 태양전지 연구를 이끌고 있다. 지금까지 이번 기록을 포함해 총 7번 NREL 태양전지 최고효율 차트에 이름을 올렸다.

    MIT와의 공동연구 핵심연구자인 신성식 화학연 박사는 "이번 기록은 보다 많은 빛을 흡수해 전류를 증대시켜 얻은 결과"라면서 "앞으로 태양전지의 전류를 더 상승시키면 충분히 실리콘 태양전지의 26%를 넘어설 수 있을 것"이라고 했다.

    이번 연구는 산업통상자원부 한국에너지기술평가원 신재생에너지 핵심기술 개발사업, 과학기술정보통신부 한국연구재단 글로벌 프론티어 사업, 국가과학기술연구회 창의형 융합연구사업 등의 지원을 받았다.

    한국화학연구원 페로브스카이트 태양전지 연구진이 한자리에 모였다. 첫 번째 줄 오른쪽에서 네번째가 서장원 박사, 여섯번째가 신성식 박사. /한국화학연구원 제공
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