한국연구재단은 광주과학기술원 이광희 교수, 김희주 교수 공동 연구팀이 준이차원 페로브스카이트 소재에 간단한 후처리 기술을 적용해 소재의 결함을 해결하고 효율 및 안정성을 확보한 태양전지 소재를 개발했다고 8일 밝혔다.

페로브스카이트 태양전지는 기존의 상용화된 실리콘 기반 태양전지와 비슷한 효율을 보여 차세대 태양전지로 주목받고 있다.

연구진은 간단한 용액공정을 이용해 준이차원 페로브스카이트 소재의 결함·결정 제어를 하는데 성공했다. 연구팀이 개발한 기능성 단분자 후처리 방법을 도입한 준이차원 페로브스카이트 소재는 기능성 단분자에 의해 소재 표면 및 내부에 존재하는 이온성 결함을 부동태화 시켜 소재의 품질을 높였다.

개발된 준이차원 페로브스카이트 소재를 활용한 태양전지는 20.05%의 높은 효율을 보였으며 1,000시간의 가속 실험 후에도 초기 효율 대비 12% 정도의 감소를 보이는 우수한 광안정성 뿐만 아니라 높은 열적 및 수분 안정성 또한 갖는 것으로 나타났다.

이광희 교수는 “이번 연구를 통해 고성능의 준이차원 페로브스카이트 소재 기반 광전자 소자 개발에 대한 실마리를 제시했다”라며,“향후 차량 및 건물 일체형 태양전지 개발, 고성능의 페로브스카이트 소재 기반 반도체 소자 등 실생활과 밀접한 다양한 분야에 활용 가능할 것으로 기대된다”고 설명했다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구, 기후변화대응기술개발사업 등의 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 재료분야 국제학술지 어드밴스드 머티리얼즈에 권두 표지 논문으로 선정되었으며 8월 3일 게재됐다.

[전국매일신문] 대전/ 정은모기자 
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