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페로브스카이트 이용해 유연한 화합물 태양전지 효율 높여

한양대·아주대 연구팀 "자동차와 무인비행기 보조 동력원으로 활용"

국내 연구진이 유연한 화합물 소재 태양전지 효율을 높일 수 있는 기술을 개발했다.

한국연구재단은 한양대 박희준·아주대 이재진 교수 연구팀이 유연한 ‘갈륨비소(GsAs) 화합물’에 ‘페로브스카이트’를 결합한 ‘탠덤 태양전지'(서로 다른 두 종류 이상의 태양전지를 겹쳐 만든 전지)를 개발했다고 19일 밝혔다.

유연한 갈륨비소 화합물에 기반한 태양전지는 기존 딱딱한 실리콘 태양전지와 달리 휘어지는 웨어러블 기기에 적용할 수 있어 주목받고 있지만, 제작 비용이 많이 들어 상용화가 어려웠다.

페로브스카이트는 부도체·반도체·도체의 성질은 물론 초전도 현상까지 갖는 산화물이다. 페로브스카이트를 광 흡수층으로 사용하는 태양전지는 기존 실리콘 태양전지보다 효율이 높아 차세대 태양전지로 주목받고 있다.

연구팀은 저온에서 용액 공정을 이용해 페로브스카이트 박막을 제작하는 데 성공했다.

이를 갈륨비소 화합물 위에 쌓아올려 제작한 탠덤 태양전지는 기존 갈륨비소 화합물 기반 태양전지보다 제작 비용은 적게 들면서도 효율이 15% 이상 높은 것으로 나타났다.

박희준 교수는 “이번에 개발한 탠덤 태양전지는 매우 가볍고 유연해 자동차와 무인비행기의 보조 동력원, 사물인터넷(IoT) 센서 에너지원 등으로 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼스'(Advanced Energy Materials) 지난해 12월 19일 자 표지논문으로 실렸다.

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