국립부경대학교는 고분자공학전공 김주현 교수 연구팀이 차세대 태양전지의 발전 효율과 안정성을 동시에 높일 수 있는 핵심 소재를 개발했다고 4일 밝혔다.

김 교수와 아유니 박사과정생, 손동환 연구원 등은 페로브스카이트 태양전지와 유기태양전지에 공통으로 적용할 수 있는 페노티아진 기반 자기조립단분자막(SAM) 정공수송층을 개발하고, 이 소재의 분자 구조를 조절해 태양전지의 성능을 향상 시키는 데 성공했다.

정공수송층은 태양전지 내부에서 빛을 받아 만들어진 전하 중 정공(양전하)을 효율적으로 이동시키는 역할을 하는 핵심 소재다.

새로운 소재(PTZ-diACE)를 적용한 성능 평가에서 역구조 페로브스카이트 태양전지는 광전변환효율 25.5%를 달성했다. 또 500시간이 지난 후에도 초기 효율의 93%를 유지해 우수한 안정성을 확인했다.

유기태양전지에서도 20.4%의 효율을 달성했다.

이 같은 연구 성과를 담은 논문은 국제 학술지 '어드벤스트 에너지 머티리얼스(Advanced Energy Materials)'에 게재됐다.