숙명여대 연구팀, 차세대 고효율 플렉시블 태양전지 개발

숙명여자대학교는 화공생명공학부 최경민·박민우 교수 연구팀이 저온 공정으로 고효율의 플렉시블 태양전지 개발에 성공했다고 11일 밝혔다.
연구팀에 따르면 차세대 태양전지인 페로브스카이트 태양전지는 빛에너지 전환 효율이 높고 생산 단가가 낮아 차세대 에너지 애플리케이션으로 주목 받고 있는 기술이다. 기존의 티타늄 옥사이드(TiO2)전자 수송층 기반의 태양전지는 고열처리가 필요해 플렉시블 태양전지의 지지체인 플라스틱을 안정하게 유지할 수 없고, 공정과정도 복잡해 생산 단가가 높다는 단점이 있었다.
공동 연구팀은 이번 연구에서 산화 티타늄 클러스터가 규칙적으로 배열된 6나노 미만의 나노-금속유기구조체를 개발해 전자 수송층으로 사용해 전자 전달 능력과 휘어지는 성능을 대폭 향상시키고, 상온에서 저온 공정이 가능하도록 해 지지체인 플라스틱을 안정하게 유지할 수 있는 플렉시블 페로브스카이트 태양전지를 개발했다.
또한 스핀코팅 공정을 통해 이전의 저온 공정보다 단시간·저비용 제작이 가능하다는 사실도 확인했다.

최경민 교수는 "앞으로 추가적인 연구를 통해 티타늄 기반의 나노-금속유기구조체를 이용한 대면적 태양전지 생산에 적용해 저비용으로 고효율의 성능을 갖는 플렉시블 태양전지를 개발할 것으로 기대한다"고 말했다.
이번 연구는 미국화학회가 발간하는 ACS Nano(IF:13.942)에 5월 10일 온라인판(논문명: Nanocrystalline Titanium Metal-Organic Frameworks for Highly Efficient and Flexible Perovskite Solar Cells)에 게재됐다.
[디지털뉴스국 조성신 기자]