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값싸고 휘어지는 저가 태양전지 나온다

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값싸고 휘어지는 저가 태양전지 나온다

2015.03.29 18:00
KAIST-부산대, 플라스틱 태양전지 발전 효율 6%로 높여
김범준 KAIST 교수(왼쪽)와 우한영 부산대 교수(오른쪽) - KAIST 및 부산대 제공
김범준 KAIST 교수(왼쪽)와 우한영 부산대 교수(오른쪽) - KAIST 및 부산대 제공

국내 연구팀이 차세대 에너지원으로 각광받고 있는 플라스틱 태양전지의 효율을 높여 상용화에 한 걸음 다가섰다.


김범준 KAIST 생명화학공학과 교수팀과 우한영 부산대 나노융합공학과 교수팀은 고분자로만 이뤄진 플라스틱 태양전지의 발전 효율을 6%로 높였다고 29일 밝혔다.


현재 상용화돼 흔히 쓰이는 실리콘 태양전지는 태양으로부터 온 빛에너지 100 중 25를 전기에너지로 바꿀 수 있을 만큼 효율이 좋지만(발전 효율 25%) 딱딱하고 휘어지지 않아 웨어러블 디바이스 등에 응용하기 어렵고 가격 또한 비싼 단점이 있었다. 또 축구공 모양의 탄소구조체를 이용한 풀러렌 유기태양전지는 가볍고 유연하면서 발전 효율도 10%로 높지만, 열에 약하고 핵심소재인 풀러렌을 만드는 데 고비용이 드는 것이 문제였다.


연구팀은 제조 단가가 싸면서도 유연하며 열에 강한 플라스틱 태양전지를 만들었다. 이전까지 개발된 플라스틱 태양전지는 발전 효율이 4% 정도로 낮았다. 연구팀은 올 2월 5%로 발전 효율을 높인 데 이어 다시 한번 6%까지 효율을 끌어올렸다. 전기가 흐르는 전도성 고분자 물질의 분자량과 구조를 조절한 덕분이다. 6%의 발전 효율은 지금까지 학계에 보고 된 플라스틱 태양전지 중 가장 높다.


김 교수는 “고분자 플라스틱 태양전지를 유연성이 필요한 휴대용 차세대 전자소자의 에너지원으로 응용할 수 있다는 것을 보여준 사례”라며 “효율을 10%까지 높이면 1, 2년 내에 상용화가 가능하다”고 설명했다.

 

연구 결과는 재료분야 학술지 ‘어드밴스트 머티리얼스’ 3월 3일자에 실렸다.

 

 

연구팀이 개발한 플라스틱 태양전지. 유연하면서도 고온에 강한 것이 장점이다. - KAIST 및 부산대 제공
연구팀이 개발한 플라스틱 태양전지. 유연하면서도 고온에 강한 것이 장점이다. - KAIST 및 부산대 제공

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