미래창조과학부는 26일 윤순길 충남대학교 재료공학과 교수와 한치환 한국에너지기술연구원 박사가 염료감응 태양전지의 효율을 10%까지 향상시킬 수 있는 방법을 개발하는데 성공했다고 밝혔다.
염료감응 태양전지는 기존에 상용화된 실리콘 태양전지보다 제작이 간단하고 생산원가가 낮아 경제적이라고 평해졌다. 또 전지를 투명하게 제작하면 건물이나 자동차의 유리창 등에 직접 붙일 수도 있어 차세대 태양전지로 꼽혀왔다. 하지만 염료감응 태양전지의 낮은 발전효율은 상용화의 걸림돌로 작용했다.
윤교수 연구팀은 염료감응 태양전지의 나노박막에 열에 대한 저항성과 전도성이 좋은 아세틸렌 블랙을 첨가한 뒤 열처리를 하는 비교적 간단한 방식을 이용해 태양전지의 발전효율을 최대 10%까지 높이는데 성공했다. 기존에는 발전효율을 높이기 위해 반사막을 추가했는데 이 경우에는 공정과 생산비용이 늘어난다는 문제가 있었다.
윤교수는 “아세틸렌 블랙을 첨가하는 쉬운 방식을 통해 태양전지의 효율성을 높일 수 있었다”며 “특히 아세틸렌 블랙은 값이 저렴하기 때문에 가격경쟁력까지 확보할 수 있을 것으로 보인다”고 말했다.
이번 연구결과는 네이처(Nature)의 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 온라인판에 게재됐다.
