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KAIST, 고효율 태양전지 전환 가능 '페로브스카이트' 물질 개발

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KAIST, 고효율 태양전지 전환 가능 '페로브스카이트' 물질 개발

신병하 교수 연구팀, 30% 이상의 효율 갖는 태양전지 개발에 기여할 것으로 기대

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KAIST 신병하 교수(앞줄 왼쪽부터 시계 반대 방향으로), 김대한 박사과정, 세종대 김동회 교수, 서울대 박익재 박사, 서울대 김진영 교수. 사진=KAIST


KAIST(총장 신성철)는 신소재공학과 신병하 교수팀 주도 공동 연구팀(서울대 김진영 교수, 세종대 김동회 교수, 미국 국립재생에너지 연구소 Kai Zhu 박사, 노스웨스턴 대학 정희준 박사)이 초고효율 태양전지 개발에 기여할 수 있는 페로스카이트 물질을 개발했다고 30일 밝혔다.

이번 연구는 과거 불안정하다고 알려진 큰 밴드갭 유무기 하이브리드 페로브스카이트 물질의 안정화 및 고효율화하는 기술을 개발함과 동시에, 이를 실리콘 태양전지와 적층해 고효율 탠덤 태양전지를 개발했다는 점에서 향후 30% 이상의 초고효율 태양전지 개발에 이바지할 수 있을 것으로 기대된다.
연구팀의 기술은 향후 첨가제 도입법을 통한 반도체 소재의 2차원 안정화 기법에 대한 방향을 제시할 수 있으며, 유무기 하이브리드 페로브스카이트 물질을 이용한 태양전지, 발광 다이오드, 광 검출기와 같은 광전자 소자 분야에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

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고해상도 투과전자현미경을 통한 2D 패시베이션 물질의 구조적 물성 분석 사진. 사진=KAIST


신병하 교수는 “페로브스카이트 태양전지 기술은 지난 10년간 눈부신 발전을 이뤄, 이제는 상용화를 고민해야 하는 시기이다. 실리콘 태양전지와의 이종 접합 구조를 통한 고효율 달성은 페로브스카이트 태양전지 기술의 상용화를 앞당기는 데 도움이 될 것이다”라며 “연구결과는 향후 30% 이상의 초고율 탠덤 태양전지 구현에 초석이 될 것이다”라고 말했다.

이번 연구는 신병하 교수가 교신저자로, 김대한 박사과정이 1 저자로 참여한 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘사이언스(Science)’ 3월 26일 자 온라인판에 게재됐다.


최영운 글로벌이코노믹 기자 young@g-enews.com