▲ 섬유 태양전지 구조.

중국 연구진이 값싸고 효율이 높은 섬유 형태의 새로운 태양전지를 개발하는 데 성공했다.

상해 푸단대학의 Hisheng Peng 박사 연구진은 전자 섬유로 짤 수 있는 유연한 섬유 형태의 페로브스카이 태양전지를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다.

섬유 태양전지는 페로브스카이트 물질과 탄소 나노튜브를 기반으로 하고 있으며 에너지 변환 효율이 3.3%에 이르는 데다 액상기반 공정으로 제조비용이 저렴해 주목을 끌고 있다.

연구진이 활용한 페로브스카이트는 부도체, 반도체, 도체의 성질은 물론 초전도 현상까지 보이는 특별한 구조의 금속 산화물이며 회티타늄석이라고도 불린다. 반도체 특성을 가진 페로브스카이트는 빛 흡수율이 높아 빛에 의해서 여기된 전자들은 결정격자 내에서 먼거리까지 이동할 수 있다.

연구진은 이산화티탄으로 코팅 된 스테인리스 스틸로 양극을 만들고 그위에 다공성 나노결정의 이산화티탄 박막을 증착했다. 이로 인해 페로브스카이트 증착 면적도 높였다. 음극은 투명한 탄소나노튜브를 적용해 넓은 표면적과 높은 전기전도성을 띄면서 전하의 흐름을 더욱 빠르게 했다.

연구진은 “개발한 섬유 태양전지는 미세하면서도 유연해 섬유 형태로 짜는 것이 가능하고 기존의 폴리머 등으로 만든 꼬아진 섬유태양전지의 효율성을 훨씬 초과한다”고 밝혔다.

한편 이 연구결과는 저널 Angewandte Chemie에 ‘Integrating Perovskite Solar Cells into a Flexible Fiber’라는 제목으로 게재됐다.