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손목에 감쌀 수 있는 플라스틱 태양전지 나왔다

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손목에 감쌀 수 있는 플라스틱 태양전지 나왔다

2014.11.18 18:00
국내 연구진이 효율이 높으면서도 잘 휘는 플라스틱 태양전지를 개발했다. - 성균관대 제공
국내 연구진이 효율이 높으면서도 잘 휘는 플라스틱 태양전지를 개발했다. - 성균관대 제공

 

 

 

국내 연구진이 손목에 감싸 1000번을 휘어도 효율이 그대로인 태양전지를 개발했다. 스마트 시계와 같은 웨어러블 기기에 적용하면 자체 충전이 가능한 전원으로 쓰일 수 있을 전망이다.

 

정현석 성균관대 신소재공학부 교수팀은 이상욱 미국 버클리 캘리포니아대(UC버클리) 박사팀과 공동으로 얇고 유연한 페로브스카이트 태양전지를 개발했다고 18일 밝혔다.

 

페로브스카이트 전지는 결정 구조가 ‘페로브스카이트(ABX3)’ 형태인 유무기 복합 소재를 이용한 것으로 가시광선에서 전기를 만드는 효율이 높아 차세대 태양전지로 각광받고 있다. 하지만 기존 페로브스카이트 태양전지는 500도 이상의 고온으로 열처리를 해야 하기 때문에 열에 약한 유연한 플라스틱 기판을 쓰기 어려웠다.

 

연구진은 플라스틱 기판 위에 원자를 한 층씩 붙이고 플라스마로 박막을 만드는 ‘원자층 증착법’을 이용해 열처리 과정 없이도 태양전지를 만드는 데 성공했다. 이 태양전지는 효율이 12.2%로 지금까지 개발된 휘는 페로브스카이트 태양전지 가운데 가장 높았다.

 

 

이 태양전지는 손목 둘레와 같은 곡면 상황에서 1000번을 굽혔다 펴도 효율이 그대로 유지됐다. - 성균관대 제공
이 태양전지는 손목 둘레와 같은 곡면 상황에서 1000번을 굽혔다 펴도 효율이 그대로 유지됐다. - 성균관대 제공

 

 

 

또 빛이 약하거나 태양빛이 비스듬히 비취는 환경에서도 효율에는 변함없었다. 손목 둘레를 감싸는 것과 비슷한 곡면 상황에서 1000번을 넘게 휘어도 효율을 그대로 유지한 것으로 나타나 기계적 우수성도 확인됐다.

 

정 교수는 “열처리 없이도 고효율 페로브스카이트 태양전지를 만들 수 있게 됐다는 점에서 차세대 태양전지의 입지를 굳히는데 기여할 것”이라고 말했다.

 

이 연구결과는 영국왕립화학회가 발행하는 ‘에너지와 환경과학’ 10월 27일자 온라인판에 실렸다.

 

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