지스트 연구팀, 유기 태양전지 수명 연장 성공

지스트(광주과학기술원)는 7일 신소재공학부 이광희 교수와 에너지융합대학원 김희주 교수 공동 연구팀이 유기 태양전지의 수명을 늘리는 데 성공했다고 밝혔다.

연구팀은 유기 태양전지가 고온에서 성능이 감소하는 문제를 해결해 수명을 기존의 50배인 1천시간 이상 늘리는 데 성공했다.

유기 태양전지는 가볍고 유연하며 색상 조절이 가능한 데다, 투명해서 자동차 유리나 건물 창문에도 활용될 수 있어 차세대 태양전지로 주목받고 있다.

여러 장점이 있지만, 유기 태양전지는 고온에서 성능이 감소하는 문제가 있었다.

지스트 연구팀은 이번 연구에서 스스로 얇은 보호층을 형성하는 단분자를 활용해 추가적인 코팅 공정 없이 유기 태양전지의 수명을 늘렸다.

이광희 교수는 “광활성 층의 형태학적 안정성에만 초점이 맞춰진 기존 열 안정성 연구의 흐름에서 벗어나 간단히 하나의 단분자를 광활성 층 용액에 첨가하는 것만으로 전자수송 층의 표면을 안정화해 태양전지의 열적 안정성을 크게 향상했다”고 설명했다.

그는 이어 “이는 대면적화를 위한 프린팅 공정에도 적용할 수 있어 유기 태양전지의 상용화에 큰 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

이광희·김희주 교수가 지도하고 이산성 박사과정생이 수행한 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 중견연구사업, 기후변화대응기술개발사업 및 GIST GRI사업 등의 지원을 받았다.

연구 성과는 Material Science 분야 상위 약 4% 저널인 'ACS 에너지 레터스(ACS Energy Letters, IF: 23.991)' 온라인판에 지난달 31일 게재됐다.

광주=한현묵 기자 hanshim@segye.com