염료감응형 태양전지에 사용하는 재료를 값싼 페놀 수지로 대체할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
영국왕립화학회가 발간하는 국제적 학술소식지 `캐미스트리월드(Chemistry World)`는 최근 최원용 포스텍 교수(화학공학과)가 발표한 `가시광용 광촉매로 사용가능한 페놀수지로 만든 저렴한 감응제 기술`을 소개했다.
최 교수의 연구성과는 염료감응형 태양전지에 흔히 사용하는 값비싼 금속유기화합물을 저렴한 페놀수지로 대체하는 기술이다. 상용화에 성공할 경우 광촉매 및 태양전지 생산단가를 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대되는 기술이다.
태양광에너지를 경제적으로 이용하기 위해서는 태양광의 절반정도를 차지하는 기시광을 효율적으로 흡수하는 물질이 필요하다. 상용화 단계에 들어서려면 이 물질의 생산단가가 낮아야한다.
최 교수는 가시광선을 최대한 사용하기 위해 티타늄산화물 나노입자에 가시광감응제로 페놀수지를 코팅했다. 페놀수지가 광촉매나 태양전지의 기본소재로 사용가능하다는 사실을 입증했다.
페놀수지는 지금까지 가시광 흡수물질로 개발된 유기금속화합물이나 유기염료에 비해 생산단가를 크게 낮출 수 있고, 대량생산도 가능하다.
또 소재 자체의 저렴한 가격뿐만 아니라 제조방법 역시 아세톤 용액에 페놀수지와 티타늄산화물 분말을 상온에서 분산시키는 아주 간단한 공정이다.
광촉매 분야 석학인 어윈 레이즈너 영국 케임브리지대 교수는 이 저널과의 인터뷰에서 “실생활에 응용이 가능한 아주 간단한 기술이며, 생산단가 역시 크게 낮출 수 있을 것으로 보인다”고 평가했다.
최원용 교수는 “이 기술이 단가를 낮출 수는 있는데 상용화를 위해서는 기존 감응제에 비해 낮은 가시광선 흡수 효율과 내구성을 개선해야 한다”며, “앞으로 페놀수지의 구조를 변화시켜 흡수효율과 내구성을 향상시키는 연구에 주력할 계획”이라고 말했다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
