유연한 페로브스카이트 태양전지 100㎠급 제작 성공

화학연 "롤투롤 공정으로 대면적 생산 가능"

롤투롤 공정을 이용해 제작한 페로브스카이트 태양전지 모듈 [한국화학연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국화학연구원 함동석 박사, 전북대학교 김민 교수 공동연구팀은 롤투롤 공정(Roll-to-Roll·둘둘 마는 것처럼 연속 인쇄해 대량생산이 가능한 기술)을 이용해 유연한 페로브스카이트 태양전지를 기존 기술의 2배 이상 넓은 100㎠급 대면적으로 제작하는 데 성공했다고 11일 밝혔다.

페로브스카이트는 부도체·반도체·도체의 성질은 물론 초전도 현상까지 갖는 산화물로, 차세대 태양전지 소재로 주목받고 있다.

유연한 페로브스카이트 태양전지는 기존 실리콘 태양전지에 가볍고 유연성이 뛰어나 자동차용 선루프 태양전지, 사물인터넷(IoT)용 배터리, 건물 일체형 태양광 발전 등 다양한 분야에 활용할 수 있다.

상업화를 위해서는 롤투롤 공정이 필수적인데, 연속적으로 코팅을 진행하는 제조 방식상 장시간 열처리가 어려워 대면적으로 구현하기 쉽지 않았다.

연구팀은 마이크로초(㎲·100만분의 1초)의 짧은 시간 동안 강한 빛을 쪼일 수 있는 '초고속 광소결 기술'(IPL)을 이용, 손상 없이 페로브스카이트층을 빠르게 열처리할 수 있는 롤투롤 공정을 개발했다.

여기에 빛 흡수량을 높일 수 있는 첨가제를 추가, 기존 10분 이상의 열처리 시간을 2분으로 단축하면서도 100㎠ 이상의 대형 태양전지 모듈을 제작하는 데 성공했다.

함동석 박사는 "롤투롤 코팅 공정에 필요한 공정시간을 단축해 대면적이 가능한 신공정을 개발했다"며 "소재와 공정에 대한 후속 연구를 통해 상용화를 추진할 계획"이라고 말했다.

jyoung@yna.co.kr

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