화학연-포스텍, 넓은 면적에 높은 효율 지닌 차세대 유기태양전지 소재 개발

국내 연구진이 넓은 면적에서도 높은 효율을 내는 새로운 유기태양전지 소재를 개발했다.

한국화학연구원 이상규·이종철 박사와 박태호 포스텍 교수팀은 태양광을 직접 흡수하는 광활성층에 새로운 단분자 소재를 도입해 효율과 성능을 높인 유기태양전지 소재를 개발했다고 29일 밝혔다.

유기태양전지는 유기 반도체 소재를 이용해 태양광을 전기로 바꾼다. 필름처럼 얇고 가벼운 데다 휘어지는 성질이 있어 웨어러블 기기 등 다양한 용도에 활용할 수 있다. 현재 세계적으로 유기태양전지 상용화를 위한 소재 개발 연구가 이뤄지고 대부분 0.1㎠ 이하의 단위셀 규모 연구에 그친다. 유기태양전지의 상용화를 위해선 100㎠ 이상의 대면적에서도 효율과 성능이 높은 소재 개발이 필요하다.

연구팀이 개발한 유기태양전지 소재는 태양광을 직접 흡수하는 광활성층에 새로운 구조를 가진 단분자 소재를 적용해 상용화에 가까운 가로 10㎝, 세로 10㎝의 모듈에서도 7.45%의 높은 효율을 나타냈다. 연구팀은 이 기술에 대해 특허출원을 마쳤으며, 내년 상용화를 목표로 추가 연구를 하고 있다.

이종철 박사는 "유기태양전지는 세계적으로 이르면 올해, 늦어도 내년에는 시장 진입이 이뤄질 분야"라며 "휴대용 충전기, 기능성 의류, 건축물, 군용 제품 등에 적용돼 신재생에너지 활용에 기여할 것"이라고 말했다.

이번 연구결과는 국제 학술지 '어드밴스드 에너지 머티리얼스'에 게재됐다.

남도영기자 namdo0@dt.co.kr