"크게 만들어도 성능 그대로"…GIST, 대면적 태양전지 핵심 기술 개발

(광주=뉴스1) 조영석 기자 = 태양전지를 큰 면적으로 제작해도 효율과 안정성이 떨어지지 않는 차세대 소재 기반의 페로브스카이트 태양전지 핵심 기술을 국내 연구진이 개발했다.

광주과학기술원(GIST)은 차세대에너지연구소 강홍규 부소장 연구팀이 강원대학교 연구진과 함께 페로브스카이트 태양전지 내부층과 층 사이의 특성을 정밀하게 제어하는 계면공학 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.

이 기술을 적용한 결과 A4 용지의 약 4분의 1 크기(24.8㎠) 대면적 모듈에서도 22.6%의 높은 전력 변환 효율을 기록했다. 또 500시간 이상 사용 후에도 초기 성능의 약 94%를 유지하는 안정성을 보였다.

페로브스카이트 태양전지는 기존 실리콘 태양전지보다 가볍고 공정이 간단해 차세대 태양전지로 주목받는다. 하지만 면적이 커질수록 성능과 수명이 급격히 저하, 상용화에 어려움이 있었다.

연구팀은 주석산화물(SnO₂) 전자수송층을 만드는 초기 단계에서 계면을 직접 제어, 추가 공정 없이 큰 면적으로 제작해도 박막이 균일하고 품질 편차가 적도록 했다.

그 결과 소면적 셀뿐만 아니라 큰 면적으로 제작한 태양전지 모듈에서도 높은 효율과 안정성을 꾸준히 유지, 대량 생산과 상용화 가능성을 크게 높였다.

강홍규 부소장은 "이번 연구는 대면적 페로브스카이트 태양전지의 핵심 난제로 꼽혀온 젖음성과 박막 균일성 문제를 해결했다는 점에서 의미가 크다"며 "페로브스카이트 기반 대면적 태양전지의 상용화를 앞당기는 데 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.

기술이전 관련 협의는 기술사업화센터를 통해 진행할 수 있다.

kanjoys@news1.kr