태양전지 간편하고 성능좋게 만든다

차세대 태양전지로 각광받고 있는 '페로브스카이트 태양전지'를 보다 쉽고 간편하게 제작할 수 있는 원료 물질이 개발돼 상용화 길에 들어선다.

한국화학연구원은 전남중(사진) 박사 연구팀이 페로브스카이트 태양전지의 성능을 높일 수 있는 전 단계 물질(전구물질)을 개발, 엘케이켐에 기술이전했다고 17일 밝혔다.

페로브스카이트 태양전지는 부도체, 반도체, 도체의 성질뿐 아니라, 초전도 현상까지 보이는 특별한 구조의 물질로, 이를 광흡수층으로 사용하면 태양전지를 쉽고 저렴하게 만들 수 있다.

페로브스카이트 태양전지를 제작하려면 두 종류 이상의 물질을 용매에 녹이는 과정을 거쳐야 한다. 하지만 여러 물질을 직접 섞고 녹이는 과정이 번거롭고 계량에 오차가 생길 수 있어 주의가 필요하다. 만약 불순물이 제조한 용액에 많이 포함돼 있으면, 태양전지의 성능을 떨어뜨리는 요인이 된다.

연구팀은 여러 과정을 단축해 간편하게 페로브스카이트 태양전지를 만들 수 있는 전구물질을 개발했다. 특히 페로브스카이트 용액에 비용매(용질을 녹이지 않는 물질)를 첨가하면 고체 상태의 복합체가 만들어져 용매에 포함돼 있는 불순물을 필터로 제거할 수 있다. 이 전구물질은 사용하기 간편하고, 불순물을 제거하는 정제 과정을 거치기 때문에 태양전지의 성능을 높이는 데 기여한다고 연구팀은 설명했다.

현재 국내 반도체 전구물질 생산기업인 엘케이켐에 관련 기술을 이전했으며, 대량생산을 위한 연구를 마친 후에 상용화에 착수할 계획이다.

전남중 화학연 박사는 "우리나라 전구물질 제품이 페로브스카이트 태양전지 분야 시장을 선점할 수 있도록 후속 연구에 최선을 다하겠다"고 말했다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr