[과학 한스푼] 차세대 태양전지 상용화 신호탄...국내 연구진이 주도!

[앵커]

태양전지는 대표적인 재생에너지이지만, 제조비용이 비싸고 유지비도 많이 든다는 단점이 있습니다.

국내 연구진이 저렴한 신소재를 이용해 태양전지를 3분의 1 이상 저렴하게 만들 길을 열었습니다.

빛을 전기로 바꾸는 효율도 기존의 태양전지만큼 끌어올려 차세대 태양전지 상용화의 신호탄을 울렸습니다.

최소라 기자입니다.

[기자]

햇빛을 받아 전기를 만드는 태양전지입니다.

대부분이 실리콘 태양전지인데, 제조비용이 비싸고, 쉽게 깨질 수 있어 유지비가 많이 든다는 단점이 있습니다.

이 때문에 실리콘을 저렴하고, 빛을 잘 흡수하는 신소재, 페로브스카이트로 대체하려는 시도가 활발합니다.

분말 형태의 요오드화 납과 암모니아 화합물을 섞어 유기용매에 녹입니다.

액체 형태의 페로브스카이트를 투명 전극 기판에 바르고 완전히 말려줍니다.

이렇게 완성된 페로브스카이트 태양전지에 강한 빛을 쪼였더니 전류와 전압이 감지됩니다.

빛을 받은 페로브스카이트 내부에서 전자가 움직여 전기가 만들어진 겁니다.

국내 연구진이 개발한 페로브스카이트 태양전지가 효율 26.08%를 달성해 세계 최고 기록을 세웠습니다.

기존의 실리콘 태양전지 효율인 26.8%를 턱 끝까지 따라온 겁니다.

전 세계 과학자들이 페로브스카이트 태양전지의 빛을 전기로 바꾸는 효율을 높이기 위해 경쟁해왔는데, 석상일 교수팀은 세계 최초로 효율 20%를 넘긴 뒤 계속해서 기록을 셀프 경신하고 있습니다.

비결은 페로브스카이트 입자 크기를 키워주는 첨가제를 넣은 건데, 태양전지 결함을 획기적으로 낮추는 효과를 냅니다.

[석상일 / UNIST 에너지화학공학과 특훈교수 : 겉보기엔 똑같은 결정(구조)이지만 만들어진 과정에 따라서 내부에 결함들이 많이 생길 수 있거든요. 그 결함을 최소화할 수 있는 방법으로 페로브스카이트를 개발했습니다.]

연구진은 페로브스카이트 태양전지를 상용화 형태인 셀과 모듈 단위로도 만들었습니다.

대량생산한다면 실리콘 태양전지의 3분의 1 가격으로 상용화할 수 있다고 말했습니다.

탄소 중립을 위해 재생에너지의 효율을 끌어올리는 것이 화두로 떠오르면서 차세대 노벨상 주제로도 꼽히는 페로브스카이트!

우리나라가 세계 최고 효율을 달성한 데 이어 상용화의 문턱을 넘어 전 세계 태양전지 기술을 선도하게 될지 주목됩니다.

YTN 사이언스 최소라입니다.

YTN 최소라 (csr73@ytn.co.kr)

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