화학연-MIT, 페로브스카이트 태양전지 효율 신기록 세워

NREL 차트에 25.2% 광전효율 기록 등재


[아이뉴스24 최상국 기자] 차세대 태양전지로 주목받고 있는 페로브스카이트 소재 태양전지의 광전효율이 25%를 돌파했다. 실리콘 태양전지와의 효율 격차는 단 1%대로 좁혀졌다.

페로브스카이트 태양전지 분야에서 세계 1위 효율 기록을 보유한 한국화학연구원은 기존 기록을 경신한 25.2%의 효율 기록을 세웠다고 13일 밝혔다.

이번 기록은 미국재생에너지연구소(NREL)가 8월 2일 발표한 ‘태양전지 최고효율 차트’에 올랐다. 차트는 한국화학연구원 서장원 박사팀과 MIT 모운지 바웬디 교수팀이 공동연구를 통해 기록한 25.2%가 페로브스카이트 부문 세계 최고 광전변환효율(빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 효율)이라고 기록했다.

2019년 8월 2일자, NREL차트. 한국화학연구원(KRICT)과 MIT의 공동 연구여서 NREL 차트에는 KRICT/MIT로 등재됐다.[한국화학연구원]
이로써 한국화학연구원은 2019년 4월 중국과학원의 23.7%를 제치고, 세계 최고 효율 24.2%를 기록한 이후, 4개월 만에 또다시 1%이상을 경신했다. 특히 이번 기록은 페로브스카이트 태양전지가 실질적으로 달성할 수 있다고 여겨진 25%의 효율을 뛰어넘는 결과로, 1세대 태양전지인 실리콘 태양전지 최고 효율과의 격차도 1%대로 좁혔다.

한국화학연구원 서장원 박사는“이번에 기록한 25.2% 효율은 저렴한 용액기술 공정을 도입해 달성한 것으로, 기존 실리콘 태양전지가 상대적 고가의 공정으로 달성한 26.7%의 최고효율을 1%대로 줄인 것”이라며 “이는 상용화 가능성을 상당히 높인 연구결과라 할 수 있다. 현재, 이 기술을 대면적 페로브스카이트 모듈을 제작하는데 적용해 고효율 모듈 개발에 힘쓰고 있다.”라고 말했다.

이번 MIT와의 공동연구 핵심연구자인 한국화학연구원 신성식 박사는 “이번 기록은 페로브스카이트 소재의 조성 제어를 통해 보다 많은 빛을 흡수해 전류를 증대시켜 얻은 결과이며, 앞으로 태양전지의 전류를 더 상승시키면 충분히 실리콘 태양전지의 26%를 넘어설 수 있을 것”이라고 내다봤다.

한국화학연구원은 중국과학원, 스위스로잔연방공대 등과 함께 전 세계 페로브스카이트 태양전지 연구를 이끌고 있다. 지금까지 이번 기록을 포함해 총 7번 NREL 태양전지 최고효율 차트에 이름을 올렸다. 2017년 10월 22.7%, 2019년 4월 24.2%, 2019년 8월 25.2% 등의 페로브스카이트 태양전지 최고효율을 기록한 바 있다.

최상국기자 skchoi@inews24.com
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