GIST, 유기태양전지 '고온 열화' 막는 계면 제어 기술 개발

(광주=뉴스1) 조영석 기자 = 광주과학기술원(GIST)은 상용화의 걸림돌이 되어 온 유기태양전지의 고온 성능저하 원인을 밝혀내고, 이를 억제하는 새로운 계면 제어 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.

GIST '세계 최초 페로브스카이트 태양전지 상용화 전략연구사업단'의 이광희 단장 연구팀이 개발한 이 기술은 특정 소재에만 국한되지 않고, 다양한 유기태양전지의 고온 성능 저하를 억제하는 데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

이번 기술을 적용한 유기태양전지는 85도에서 2000시간 이상 작동한 뒤에도 초기 광전변환효율 약 18.1%를 그대로 유지했다. 특히 유기태양전지에서 흔히 나타나는 초기 성능 급감 현상인 '번인 손실'도 나타나지 않았다.

번인 손실(Burn-in loss)은 태양전지가 열이나 빛 등에 노출된 초기 단계에서 광전변환효율이 급격히 감소하는 현상이다.

유기태양전지는 햇빛을 전기로 바꾸는 핵심 소재로 실리콘 태양전지보다 가볍고 유연하게 만들 수 있고, 용액을 이용해 비교적 낮은 온도에서 제작할 수 있지만 열에 약하다는 점이 상용화의 걸림돌이 되고 있다.

이광희 전략연구사업단장은 "이번 기술이 유기태양전지뿐만 아니라 페로브스카이트 태양전지와 유기-페로브스카이트 탠덤 태양전지 등 차세대 태양전지의 장기 안정성을 높이는 데에도 활용될 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

GIST 이광희 단장과 강홍규 차세대에너지연구소 부소장이 공동 교신저자로 참여하고, 히거신소재연구센터 이산성 박사가 제1저자로 수행했다.

또 포항공과대학교(POSTECH), 핀란드 오보 아카데미 대학교(Åbo Akademi), 스웨덴 린셰핑대학교(Linköping Univ.), 경기대학교, 전남대학교, 한국기초과학지원연구원(KBSI), 한국과학기술연구원(KIST) 연구진이 공동 참여했다.

연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 '스몰(Small)'에 지난 7월 31일 온라인 게재됐다.

연구 성과의 기술 사업화 및 산업적 활용은 창업혁신진흥원 기술사업화센터를 통해 진행할 수 있다.

kanjoys@news1.kr