▲ 새로운 태양전지 제작 플랫폼 기술을 개발한 석상일 성균관대학교 교수.

고효율, 저가격 및 고내구성 모두 만족하는 새로운 플랫폼의 ‘무기-유기 하이브리드 이종 접합 태양전지’ 제조기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

미래창조과학부(장관 최문기)는 미래부와 한국연구재단이 추진하는 글로벌연구실사업 및 한국화학연구원이 추진하는 ‘KRICT2020사업’의 지원을 받고 석상일 박사(성균관대학교 에너지과학과 교수) 연구팀이 주도한 ‘무기-유기 하이브리드 이종 접합 태양전지’ 제조기술의 연구 결과가 네이처 포토닉스지(Nature Photonics) 온라인 5월 5일자에 게재됐다고 8일 밝혔다.

기존 태양전지 기술은 △효율이 높지만 고가인 반도체박막태양전지 △효율이 비교적 높고 저가에 제조가 가능하지만 장기 안정성에 문제를 가진 염료감응태양전지 △저가로 제조가 가능하지만 광안정성이 매우 낮은 유기태양전지 등이 있었다.

연구팀은 무·유기 소재의 장점과 나노구조의 장점 및 화학적 용액 공정의 장점을 결합해 저가에 효율이 높고 내구성도 뛰어난 태양전지 제조를 위한 새로운 플랫폼 기술을 개발했다. 이를 통해 관련 분야 세계 최고인 효율 12% 이상의 태양전지를 제조할 수 있었으며 추후 제조공정의 최적화에 따라 효율 15% 이상도 기대되고 있다.

새로운 플랫폼 기술은 기존 태양전지에 비해 화학적으로 쉽게 합성할 수 있는 저가의 소재를 사용하고, 그 소재를 유기용매에 용해하여 코팅하는 경제적이고 단순한 공정을 통해 제조단가 인하에 기여할 전망이다.

석상일 박사는 “태양전지 제조의 핵심인 소재·구조·공정에서의 장점을 유기적으로 결합해, 차세대 태양전지의 꿈인 고효율·저가·고내구성 모두를 만족할 수 있다”며, “대면적이나 유연성 기판에도 쉽게 적용할 수 있는 플랫폼 기술”이라고 밝혔다.