군산대 양정엽 교수팀, 최고 효율 '페로브스카이트 태양전지' 개발

대기 중 습도가 미치는 페로브스카이트 태양전지 성능 규명

군산대 양정엽 교수 연구팀이 화학공학분약 국제학술지 'Chemical Engineering Journal'에 게재됐다.(군산대 제공) 2024.8.31/뉴스1

(군산=뉴스1) 김재수 기자 = 국립 군산대학교는 양정엽 교수(에너지신산업학부, 물리학과 겸임) 연구팀의 논문이 국제 저명 저널인 화학공학분야 국제학술지 'Chemical Engineering Journal'(2023년 기준 JCR Impact Factor 13.3, 상위 3.1%)에 실렸다.

논문은 메틸암모늄 납 브로마이드(MAPbBr3) 기반 페로브스카이트 태양전지의 성능과 안정성에 대한 심층적인 연구를 통해 12.14%의 전력변환 효율(PCE)을 달성한 혁신적인 성과를 소개했다.

이는 MAPbBr3 태양전지 분야에서 최고 기록을 경신한 획기적인 성과로 연구자들은 이를 통해 차세대 태양전지 기술의 가능성을 한층 더 확고히 했다. MAPbBr3 페로브스카이트 태양전지는 높은 효율성과 간단한 제작공정 덕분에 많은 관심을 받고 있으며, 차세대 태양전지로 주목받고 있다.

그러나 그동안 대기 중 습도와 같은 환경 요인이 태양전지의 성능에 미치는 영향에 대한 연구는 부족한 상황이었다. 이번 연구를 통해 습도가 페로브스카이트 태양전지의 결정 성장과 결함 밀도에 미치는 영향을 규명했다.

연구팀은 다양한 습도 조건에서 MAPbBr3 태양전지의 성능 변화를 관찰했고 이를 통해 높은 효율과 안정성을 동시에 갖춘 MAPbBr3 태양전지 개발에 새로운 길을 제시했다.

이 연구 결과는 태양전지의 상용화에 기여할 수 있는 중요한 데이터로 활용될 것이며, MAPbBr3 페로브스카이트 소재의 넓은 에너지 밴드갭 특성으로 기존의 페로브스카이트 소재와 달리 투명도가 높아 반투명 소자에 응용할 수 있어 건축 통합 태양광 시스템(BIPV)과 같은 분야에 응용이 예상된다.

아울러 기존의 페로브스카이트 소재 대비 높은 전압 특성을 가져 전력 전송·저장 시스템, 전기 자동차, 등의 다양한 응용 분야에서의 활용 가능성을 열어줄 것으로 기대된다.

kjs67@news1.kr