태양전지 수명 3배 늘리는 '그래핀' 기술 개발

송고시간2016-11-22 12:00

조한익 KIST 박사 "페로브스카이트 전지 상용화에 초석될 것"

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 얇은 탄소 원자층으로 이뤄진 신소재 '그래핀'을 활용해 기존 태양전지의 면적을 넓히는 기술이 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 조한익 전북분원 탄소융합소재연구센터 박사와 김동유 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 교수 공동연구팀이 이 기술로 대면적 페로브스카이트 소재 태양전지를 만드는 데 성공했다고 22일 밝혔다.

페로브스카이트는 유연한(Flexible) 태양전지를 만들기 좋은 신소재로 2012년부터 국제 학계에서 많은 관심을 받았지만, 균일하게 만들기 어려워 면적을 0.05㎠ 정도로 제작해왔다.

KIST·GIST 연구진은 이번에 화학적으로 안정한 그래핀을 소재로 써 페로브스카이트 태양전지를 10㎠ 정도로 만들었다. 그래핀은 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고 반도체 소재인 실리콘보다도 100배 이상 전자를 빠르게 이동시키는 등 전기적인 특성이 뛰어나 흔히 '꿈의 신소재'로 불린다. 이 태양전지는 기존 페로브스카이트 전지보다 빛을 전기로 바꾸는 효율이 40% 정도 높았으며, 수명도 3배 긴 것으로 확인됐다.

조한익 박사는 "태양전지에 그래핀을 적용해 면적을 넓힌 것은 이번이 처음"이라며 "페로브스카이트 태양전지의 상용화를 앞당기는 중요한 초석이 될 것으로 생각한다"고 밝혔다.

이번 연구는 미래창조과학부 KIST 기관고유사업으로 수행했으며, 연구 결과는 국제학술지 '나노에너지'(Nano Energy) 1일 자 온라인판에 실렸다.