[파이낸셜투데이=김동준 기자] 국내 연구진이 120도까지 열을 가해도 효율을 유지하는 유기 태양전지의 생산 기술을 개발했다.
유니스트(UNIST·울산과학기술원)은 에너지‧화학공학부의 양창덕·박혜성 교수팀이 유기 태양전지의 효율과 안정성을 크게 향상시키는 방법을 개발했다고 27일 밝혔다.
개발된 유기태양전지는 60일 이상 사용해도 효율이 크게 변하지 않아 유기 태양전지의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 내다보고 있다.
이 태양전지는 세계 최고 효율 수준인 11.6%를 기록했다. 열적 내구성도 뛰어나 120도의 열을 가해도 80% 이상의 효율을 유지했다. 60일 동안의 효율 유지 안정성 시험에서도 효율이 거의 변하지 않았다.
연구진은 광활성층(photoactive layer)에 고분자 첨가제(macromolecular additive)를 소량 첨가하는 기법으로 기술을 개발했다. 특히 분자량을 조절하는 기술을 고분자 첨가제에 적용하는 방식은 기존에 보고되지 않은 독특한 기법이다.
유기 태양전지는 유기물을 기반으로 제작하는 태양전지다. 기존의 무기 태양전지에 비해 가볍고 유연하다는 장점이 있다. 가격 또한 저렴해 경제성이 높다. 그러나 빛을 전기로 바꾸는 광전 변환 효율이 낮고 오래 사용할 경우 안전성이 떨어져 상용화에 어려움을 겪어왔다.
박혜성 교수는 “이번에 사용한 고분자 첨가제는 다른 종류의 광활성층 물질에서도 효율을 높일 것으로 기대돼 유기 태양전지의 상용화 가능성을 높였다고 볼 수 있다”며 “차세대 에너지원으로써의 사용 가능성도 제시했다”고 말했다.
양창덕 교수는 “고품질의 고분자량 물질을 분리하는 최적화된 기술을 개발하고, 유기 물질의 분자량이 유기 태양전지 특성 향상에 영향을 미친다는 걸 증명한 중요한 연구”라고 강조했다.
연구 성과는 에너지 분야의 세계적인 저널 ‘에너지·환경 과학’(Energy Environmental & Science) 최신호에 게재됐다.