국내 연구진이 기존 페로브스카이트 태양전지의 불안정성 등을 해결한 그래핀-은 나노복합소재 태양전지를 개발했다. 태양전지 실용화에 기여할 것으로 예상된다.
전북대는 한윤봉 공대 화학공학부 교수팀이 그래핀-은 페로브스카이트 나노 복합소재를 이용해 안정성이 우수한 태양전지를 개발했다고 8일 밝혔다.
페로브스카이트 태양전지는 높은 광 흡수율, 큰 전하 확산계수, 우수한 전하이동으로 발전효율이 높다. 특히 저가로 대량생산이 가능해 차세대 태양전지로 평가받고 있다. 하지만 장기간 공기에 노출됐을 때 광학·열적 불안정성과 이온 이동 및 물로 인해 페로브스카이트 물질이 분해돼 수명이 현저하게 단축되는 문제점을 갖고 있다. 이는 실용화의 걸림돌이 되고 있다.
한 교수팀은 페로브스카이트 태양전지 안정성 문제를 해결하기 위해 그래핀에 은(Ag) 나노입자를 담지한 p형 반도체 특성을 갖는 기능성 소재로 그래핀-은 페로브스카이트 복합소재를 만들었다. 여기에 계면공학 기술을 적용해 대기 중에서 태양전지를 제조한 결과, 광학·열·수분의 안정성이 매우 우수해 최장 330일이 지나도 태양전지 특성이 100% 유지되는 것으로 나타났다.
한윤봉 교수는 “페로브스카이트 태양전지의 안정성에 걸림돌이 되는 문제점을 해결했다는 데 의미가 있다”고 말했다.
전주=김한식기자 hskim@etnews.com
