메뉴바로가기본문바로가기

동아사이언스

'전기 생산효율 30% 향상' 새 하이브리드 태양전지 개발

통합검색

'전기 생산효율 30% 향상' 새 하이브리드 태양전지 개발

2019.11.19 19:03
이정용 KAIST 교수팀은 유기물 고분자와 양자점을 동시헤 활용한 하이브리드 태양전지에 유기물 단분자를 첨가해 효율과 안정성을 높이는 방법을 개발했다. KAIST 제공
이정용 KAIST 교수팀은 유기물 고분자와 양자점을 동시헤 활용한 하이브리드 태양전지에 유기물 단분자를 첨가해 효율과 안정성을 높이는 방법을 개발했다. KAIST 제공

국내 연구팀이 유기물과 무기물을 동시에 사용해 안정성과 효율성이 높은 새로운 하이브리드 태양전지를 개발했다.


KAIST는 이정용 EEWS대학원 교수(사진)와 백세웅, 전선홍, 김병수 연구원팀이 캐나다 토론토대 연구팀과 공동으로 유기물 고분자와 양자점을 활용한 고성능 태양전지를 개발했다고 19일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 에너지’ 11일자에 발표됐다.


유기 고분자-양자점 하이브리드 태양전지는 제작이 쉽고 두 가지 물질의 장점을 모두 취할 수 있어 태양전지의 성능 한계를 극복할 대안으로 주목받아 왔다. 하지만 빛을 전기로 변환하는 효율이 10% 이하로 최근 20% 중반까지 개선된 페로브스카이트 태양전지 등 다른 태양전지보다 낮고, 안정성이 떨어져 경쟁력이 낮다는 평을 들어왔다.


연구팀은 고분자와 양자점의 매개체 역할을 하는 새 유기 단분자 구조를 추가해 넣는 방법으로 이 문제를 해결했다. 이 단분자는 전하를 추출하는 능력을 향상시켜 전기적 성질을 높여주고, 추가적으로 빛을 흡수해 전류를 만들고 에너지 손실을 줄이는 효과를 냈다. 연구팀은 이를 통해 기존 하이브리드 태양전지보다 30% 이상 효율을 높여 13.1%의 빛-전기 변환 효율을 달성했다. 또 제작 뒤 1500시간 사용해도 초기 효율을 90% 유지할 정도로 안정성도 높았다.


이 교수는 “단분자를 도입해 기존의 하이브리드 구조의 고질적인 한계를 극복하고 고효율의 차세대 태양전지를 만들었다”며 “개발한 고효율 태양전지는 최근 주목받고 있는 웨어러블 전자기기를 넘어서 모바일, IoT, 드론 등에 활용할 수 있는 차세대 에너지 동력원으로써 주목받게 될 것”이라고 말했다.

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

4 + 5 = 새로고침
###
    과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기

    관련 태그 뉴스