次世代 페로브스카이트 太陽電池… 商用化 ‘魔의 效率’ 20% 넘겼다

東亞日報
入力 2015年 5月 22日 03時 00分

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石像일 한국화학硏責任硏究員… ‘化學分子交換法’ 새 公正利用
效率 20.1% 世界新記錄達成

‘마의 효율’로 불리는 20%를 넘겨 효율 20.1%를 달성한 페로브스카이트 태양전지. 차세대 태양전지 효율로는 세계 최고 기록을 세웠다. 한국화학연구원 제공 — ‘魔의 效率’로 불리는 20%를 넘겨 效率 20.1%를 達成한 페로브스카이트 太陽電池. 次世代太陽電池效率로는 世界最高記錄을 세웠다. 한국화학硏究院提供

석상일 한국화학연구원 책임연구원(성균관대 에너지과학과 교수) — 石像일 한국화학硏究院責任硏究員(성균관대 에너지科學과 敎授)

國內硏究陣이 次世代太陽電池로 불리는 페로브스카이트 太陽電池效率을 20.1%까지 끌어올리며 世界新記錄을 達成했다. 太陽電池에서 20%는 商用化를 위해 넘어야 할 ‘마(魔)의 效率’로 불린다.

石像일 한국화학硏究院責任硏究員(성균관대 에너지科學과 敎授·寫眞)은 21日 “‘化學分子交換法’이라는 새로운 工程을 利用해 效率 20.1%를 記錄하는 데 成功했다”고 밝혔다. 太陽電池效率이 20.1%라는 것은 太陽에너지를 100으로 볼 때 20.1만큼의 에너지를 電氣로 바꿀 수 있다는 뜻이다.

化學分子交換法은 一部素材만 利用해 極度로 均一한 薄膜을 만든 뒤 太陽電池로 만드는 데 꼭 必要한 化學分子를 追後에 揷入하는 方式이다. 처음부터 原料가 되는 모든 素材를 使用하는 旣存方式보다 薄膜을 더 均一하게 만들 수 있다.

席硏究員은 “이番에 開發한 工程은 對面的太陽電池生産에 유리하고 商用化를 위한 效率도 充分하다”면서 “外部에 오랫동안 露出됐을 때의 耐久性, 햇볕을 長期間 쪼였을 때의 安定性等을 追加로 檢討할 計劃”이라고 말했다.

페로브스카이트는 電氣傳導性이 뛰어난 決定을 指稱하는 用語로, 페로브스카이트를 利用하는 太陽電池技術에서 우리나라가 世界的으로 가장 앞서 있다. 席硏究員은 1月 ‘네이처’에 페로브스카이트 太陽電池의 效率이 18.4%를 記錄했다고 發表했으며 넉 달 만에 20%를 넘기는 데 成功했다. 이番硏究結果는 ‘사이언스 익스프레스’ 21日子에 실렸다.

現在次世代太陽電池로는 大量生産이 容易한 有機太陽電池나 安定性이 뛰어난 燃料感應型太陽電池等이 候補로 꼽힌다. 페로브스카이트 太陽電池는 이들 中 에너지 效率이 가장 높다.

이우상 동아사이언스 記者 idol@donga.com

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