특히 연구팀은 이를 적용해 세계 최고 수준의 효율을 달성해 ‘고효율 대면적 페로브스카이트 태양전지’의 상용화를 앞당기는 새로운 길을 열었다.
연구팀은 기존 페로브스카이트 광활성층 내부 및 표면에 있는 다수의 결함을 해결하기 위해 새로운 유기물 첨가제를 도입하고, 기능기의 역할을 밝히는데 집중했다. 이를 통해 태양전지가 단위소자에서 21%의 높은 효율을 기록하고, 대면적 소자에서는 세계최고 수준인 20.4%의 효율을 달성했다. 또한 이 전지는 보호봉지를 씌우지 않은 상태에서도 104일동안 초기효율의 36%를 유지해 높은 수분안정성과 장기구동 안정성이 확인됐다.
이번 연구를 주도한 권성남 연구교수는 “페로브스카이트 태양전지 기술은 빠르게 발전하여 이제는 실리콘 태양전지에 견줄 수 있을 만큼 효율이 향상되었지만 상용화를 위한 기술 확보는 더딘 상태”이라며 “이번 연구결과는 향후 고효율 대면적 페로브스카이트 태양전지 상용화를 앞당길 수 있는 초석이 될 것”이라고 말했다.
전북대학교 권성남 연구교수, 나석인 교수, 최미정 석사과정, 전력연구원 김도형 박사가 주도한 이번 연구결과는, 에너지과학 분야 세계적인 학술지 ‘나노 에너지(Nano Energy)’에 2020년 5월 게재됐다.
한편 이번 연구는 ‘한국전력연구원 (주력연구사업)’과 ‘한국연구재단 (기초연구사업)’의 지원을 통해 수행되었다.
이휘빈 기자
저작권자 © 전북도민일보 무단전재 및 수집, 재배포 금지
