GIST 김희주·이광희 교수팀, ‘페로브스카이트 태양전지’ 수명 향상 실마리 발견

최태우 기자 / 기사승인 : 2020-03-10 15:44:49
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▲ 페로브스카이트 광안정성 증가 연구개념도
[IT비즈뉴스 최태우 기자] 광주과학기술원(GIST) 김희주·이광희 교수 연구팀이 페로브스카이트 태양전지 수명을 늘리는 기술 개발에 성공했다고 밝혔다.

페로브스카이트 태양전지는 결정구조를 갖는 유기물과 금속의 혼합체 기반 박막형 태양전지다. 빛을 잘 흡수하고 흡수할 수 있는 빛의 영역대가 넓다. 에너지의 전환효율성이 높고 저온의 용액공정으로 제작할 수 있다.

특히 비교적 저렴한 비용으로 구현할 수 있어 차세대 태양전지로 주목받고 있으나 그간 빛과 열, 공기, 수분에 취약한 구조로 인해 상용화에 어려움이 있었다.

김희주·이광희 교수 연구팀은 표면 재결정화 방법으로 페로브스카이트 박막표면의 결함을 제거, 광안정성을 높이는 방안을 구현했다. 

 

빛에 반응하면서 박막표면으로 이동하는 결함을 고진공 상태에서 유기물 기능 층으로 흡착하는 방법을 고안했다. 유기물 층을 씻어내 결함 제거 후 새로운 유기물 층과 전극을 연결해 태양전지로 재사용하는 구조다.
 

연구팀은 결함을 제거한 페로브스카이트 박막으로 만든 전지가 1000시간 동안 태양광을 쬐거나 85도 열에 노출해도 소자 성능을 80% 이상 유지했음을 확인했다고 설명했다.


연구진은 광안정성 문제를 해결한 연구 결과를 토대로 페로브스카이트 표면 결함을 빠르게 제거하는 양산화 기술 연구도 추진할 예정이다.

이번 연구는 과학기술정통부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구실사업(글로벌연구실사업)과 기초연구사업(중견연구)의 지원으로 수행됐다. 연구 결과는 환경과학 국제학술지‘에너지 엔 인바이런멘탈 사이언스(Energy & Environmental Science)’에 2월17일 게재됐다.

 

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