[로이슈 전여송 기자] 한국연구재단은 한국재료연구원 김소연·임동찬 책임연구원 연구팀이 수분 안정성을 높인 페로브스카이트 태양전지 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 미래유망융합기술파이오니어사업, 한국재료연구원 기본사업의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 국제학술지 'Nano-Micro Letters'에 지난 17일 게재됐다.

페로브스카이트 태양전지는 기존 실리콘 태양전지에 준하는 발전 효율과 낮은 제조 비용으로 차세대 태양전지로 주목받고 있지만, 수분과 산소에 취약해 성능이 저하되는 한계가 있었다.

연구팀은 낚시 그물 구조를 모사한 분자 네트워크를 페로브스카이트 계면에 형성하는 방식을 적용했다. 금속 이온(Cu²⁺)과 유기분자(BCP), 고분자(PEIE)를 결합해 수분 침투를 막고, 태양전지 성능 저하의 원인인 이온 이동을 억제하도록 설계했다.

연구팀은 실제 물속에 태양전지를 반복적으로 담그는 침수 시험을 통해 내수성을 확인했다. 또 별도의 글로브박스 없이 공기 중에서 제작한 태양전지로 광변환 효율 26% 이상을 기록했으며, 반복적인 침수 시험 이후에도 성능이 회복되는 특성을 확인했다고 설명했다.

김소연·임동찬 한국재료연구원 책임연구원은 "이번 연구는 태양전지 소재 자체의 수분 안정성을 높인 것이 특징"이라며 "향후 대량생산 공정과 실리콘 기반 탠덤 태양전지에 적용해 건물일체형 태양광과 영농형 태양광 등 다양한 분야에서 상용화를 추진할 계획"이라고 말했다.

전여송 로이슈(lawissue) 기자 arrive71@lawissue.co.kr