<충남 창조경제혁신센터 출범>태양전지 효율 20.1% ↑… ‘화학분자 교환법’ 세계 첫 개발

석상일 박사 등 연구진 국내 연구진이 차세대 태양전지로 주목받는 페로브스카이트 태양전지의 효율을 20.1%까지 끌어올리는 새로운 공정기술을 세계 최초로 개발했다.

미래창조과학부는 22일 한국화학연구원 석상일 박사가 주도하고 양운석 박사과정, 노준홍 박사가 공동 제1저자로 참여한 연구진이 ‘화학분자 교환법’이라는 새로운 방식의 제조 공정을 개발했다고 밝혔다.

이 공정기술은 서로 다른 화학 분자가 순간적으로 교환할 수 있는 공정으로, 결함이 적고 결정성이 우수한 화학물질을 제조하는 방법이다. 연구진은 이를 이용해 태양광을 더 효과적으로 흡수할 수 있는 고품질의 박막을 만들었다. 연구 결과는 21일 현지시간 오후 2시 국제학술지 사이언스 익스프레스판에 게재됐으며, 향후 사이언스 온라인판 및 저널에도 실릴 예정이다.

태양전지의 90% 이상을 차지하는 기존 ‘결정질 실리콘’은 효율이 높지만 고도의 기술과 많은 에너지가 필요해 가격이 비싸다는 단점을 지녔다.

연구진이 이번에 개발한 공정으로 제작된 태양전지는 실리콘 태양전지와 비슷한 에너지 변환효율 20.1%를 기록, 미국 재생에너지연구소(NREL)의 공식 인증을 받았다. 용액공정을 활용하면 대규모로 제작할 수 있는 장점도 갖춘 것으로 나타났다.

박양수 기자 yspark@munhwa.com