대형 OLED TV 제조 등에서 널리 사용되는 '박막증착 공정' 방식으로 국내 연구진이 만든 페로브스카이트 태양전지가 최고 수준의 효율을 기록했다.
1일 UNIST 신소재공학과 박혜성 교수 연구팀은 효율이 높고 수명이 긴 페로브스카이트 태양전지를 진공 박막증착 공정으로 제조하는 데 성공했다고 밝혔다. 이번에 개발된 전지는 태양광-전기 변환 효율이 21.4%로 나타났는데, 이는 진공 박막증착 공정으로 제조한 페로브스카이트 태양전지 중 최고 수준이다.
전지 전체를 보호물질로 감싸는 공정 없이도 6~70% 습도에서 1000시간 작동시켰을 때에도 초기 효율의 60% 이상을 유지하는 등 뛰어난 내구성을 보였다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 '에너지와 환경과학'에 지난 6월 21자로 공개돼 정식 출판을 앞두고 있다.
기존에 페로브스카이트를 보호하는 데 사용된 막은 내부 입자 배열이 불규칙해 전기를 만드는 효율을 떨어트렸다. 연구팀은 원자의 정렬 방향을 맞춘 보호 피막을 합성해 문제를 해결했다.
제1저자인 최윤성 UNIST 연구원은 "페로브스카이트 물질 위에 증착된 보호 피막이 수분과 열 자극으로부터 전지를 보호하면서도 기존 보호 피막과 달리 전지 효율을 떨어트리지 않는다"고 설명했다.
박 교수는 "박막 증착은 페로브스카이트 태양전지를 대형으로 제작하는 데 매우 유리한 제조방식"이라고 밝혔다. 이어 "박막 증착 방식으로 만든 페로브스카이트 태양전지의 효율이 20%를 넘어섰다는 점은 매우 고무적"이라고 덧붙였다.
