차세대 페로브스카이드 태양전지 효율, 세계 1위 탈환...한국화학연구원, 중국과학원과 경쟁
2019-04-23 박근우 기자
차세대 태양전지로 알려진 페로브스카이트 태양전지 최고효율 부문에서 우리나라 한국화학연구원(화학연)이 세계 1위 자리를 되찾았다.
현재 페로브스카이트 태양전지 효율에서 한국은 중국·스위스 등과 경쟁 중이다.
이 수치는 지난 16일 미국재생에너지연구소(NREL)에서 발표한 태양전지 최고효율 차트상 가장 높다.
기존 최고 기록은 중국과학원의 23.7%였다.
화학연은 2017년 10월 22.7%라는 당시 최고효율을 달성한 이후 1년 반 만에 다시 1위를 탈환한 것.
이번 기록은 페로브스카이트 태양전지의 이론적 최고효율에 근접했다는 점에서 의미가 있다는 평가다.
1세대 태양전지이자 가장 광범위하게 활용하는 실리콘 태양전지의 최고효율이 26%대라는 점을 고려하면 우리나라 화학연이 24%를 돌파하며 최고 수준에 이르렀다는 분석이다.
2세대 태양전지인 카드뮴·텔루라이드와 구리·인듐·갈륨·셀레늄 태양전지의 최고 효율(22.1%·22.9%)도 웃돈다.
페로브스키 태양전지는 발견자인 러시아 과학자 페로브스키를 기려 이름을 붙였다.
페로브스카이트는 광물인 칼슘티타네이트와 같은 구조를 갖는 화합물을 통틀어 일컫는다.
처음 알려진 건 19세기지만, 학계에서 높은 관심을 보이며 앞다퉈 연구 과제로 삼기 시작한 건 2000년대 중반 이후부터다.
부도체·반도체·강유전체 성질 덕분에 태양전지에 응용하면 간단한 공정으로도 높은 에너지 효율을 보일 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.
현재 한국화학연구원은 중국과학원·스위스 로잔연방 공대 등과 함께 전 세계 페로브스카이트 태양전지 연구를 이끌고 있다.
지금까지 NREL 태양전지 최고효율 차트에 6번 이름을 올렸다.
한국화학연구원 서장원 박사는 "이번에 기록한 24.23%의 효율은 태양전지 충전율 84%까지 끌어올려 달성한 성과"라며 "전류만 상승시킬 수 있다면 효율을 더 향상할 수 있을 것"이라고 밝혔다.