국내 연구진, 세계 최고의 차세대 태양전지 효율 기록

페로브스카이트 태양전지 국내 연구진(사진제공=한국화학연구원)

[이뉴스코리아 전세훈 기자] 대한민국이 세계 최고급 차세대 에너지 효율 기술을 보유한 나라가 됐다.

한국화학연구원은 기존 태양전지에 비해 제조가 쉽고, 제작단가가 낮아 차세대 에너지원으로 주목받는 차세대 태양전지 페로브스카이트의 최고 효율 25% 벽을 넘었다. 이번 연구를 통해 한국화학연구원은 중국과학원과의 격차를 1.5%이상 벌렸다.

NREL(미국재생에너지연구소․National Renewable Energy Laboratory)은 8월 2일 ‘태양전지 최고효율 차트’를 발표하고, 한국화학연구원 서장원 박사팀과 MIT 모운지 바웬디 교수팀이 공동연구를 통해 기록한 25.2%가 페로브스카이트 부문 세계 최고 광전변환효율(빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 효율)이라고 밝혔다.

이로써 한국화학연구원은 2019년 4월 중국과학원의 23.7%를 제치고, 세계 최고 효율 24.2%를 기록한 이후, 4개월 만에 또다시 1%이상을 경신했다. NREL은 해마다 분기별로 태양전지 최고 효율을 기록한 연구기관을 발표하고 있다.

특히, 이번 기록은 페로브스카이트 태양전지가 실질적으로 달성할 수 있다고 여겨진 25%의 효율을 뛰어넘는 결과로, 1세대 태양전지인 실리콘 태양전지 최고 효율과의 격차도 1%대로 좁혔다.

한국화학연구원 서장원 박사는“이번에 기록한 25.2% 효율은 저렴한 용액기술 공정을 도입해 달성한 것으로, 기존 실리콘 태양전지가 상대적 고가의 공정으로 달성한 26.7%의 최고효율을 1%대로 줄인 것”이라며 “이는 상용화 가능성을 상당히 높인 연구결과라 할 수 있다. 현재, 이 기술을 대면적 페로브스카이트 모듈을 제작하는데 적용해 고효율 모듈 개발에 힘쓰고 있다.”라고 말했다.

또한, 이번 MIT와의 공동연구 핵심연구자인 한국화학연구원 신성식 박사는“이번 기록은 페로브스카이트 소재의 조성 제어을 통해 보다 많은 빛을 흡수해 전류를 증대시켜 얻은 결과이고, 앞으로 태양전지의 전류를 더 상승시키면 충분히 실리콘 태양전지의 26%를 넘어설 수 있을 것”이라고 내다봤다.

한국화학연구원은 중국과학원, 스위스로잔연방공대 등과 함께 전 세계 페로브스카이트 태양전지 연구를 이끌고 있다. 지금까지 이번 기록을 포함해 총 7번 NREL 태양전지 최고효율 차트에 이름을 올렸다.

최근에는 2017년 10월 22.7%, 2019년 4월 24.2%, 2019년 8월 25.2% 등의 페로브스카이트 태양전지 최고효율을 기록한 바 있다.

한편, 이번 연구는 산업통상자원부 한국에너지기술평가원 신재생에너지 핵심기술 개발사업, 과학기술정보통신부 한국연구재단 글로벌 프론티어 사업, 국가과학기술연구회 창의형 융합연구사업 등의 지원을 받아 수행됐다.

 

 

저작권자 © 이뉴스코리아 무단전재 및 재배포 금지