"세계 최고 효율" 페로브스카이트 태양전지 대면적 셀 개발

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화학연·유니테스트 공동 개발…"올해 제품 출시"

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 국내 연구진이 중견기업과 공동으로 개발한 페로브스카이트 태양전지 대면적 셀이 세계 최고 효율을 달성했다.

한국화학연구원과 반도체 장비 제조업체 유니테스트는 공동으로 개발한 페로브스카이트 태양전지 대면적 셀(200㎠ 이상) 효율이 중국이 보유하던 세계 최고 기록(19.2%)을 뛰어넘어 20.6%를 기록했다고 21일 밝혔다.

지난 7일 독일의 국제 공인 인증 기관인 프라운호퍼로부터 세계 최고 효율 인증을 받았으며, 미국재생에너지연구소(NREL)의 태양전지 최고효율 차트에도 등재될 예정이다.

페로브스카이트는 부도체·반도체·도체의 성질은 물론 초전도 현상까지 갖는 산화물이다. 페로브스카이트를 광 흡수층으로 사용하는 태양전지는 기존 실리콘 태양전지보다 효율이 높고 저렴하게 대량생산 할 수 있어 차세대 태양전지로 주목받고 있다.

한국·중국·중동 등이 상용화를 위해 기술 경쟁을 벌이고 있지만, 지금까지 효율이 20%를 넘는 기술은 없었다.

효율을 높이려면 코팅 균일화, 레이저 공정 최적화 과정이 필수적인데 대면적 소자의 다양한 요소를 최적화하는 것이 쉽지 않기 때문이다.

화학연은 소재 합성 최적화, 코팅 균일화, 레이저 파워 최적화 공정을 통해 20.6%의 국제 공인 인증을 획득하는 데 성공했다.

최근 활발히 연구가 진행 중인 페로브스카이트-실리콘 '탠덤 태양전지'(서로 다른 두 종류 이상의 태양전지를 겹쳐 만든 전지) 공정에도 적용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 개발한 대면적 셀을 기반으로 실내·창호용 제품, 기능성 응용 분야 제품을 개발할 계획이다.

유니테스트는 기존 유리 창호형 페로브스카이트 태양전지 사업화와 함께 국내 자동차 생산업체와 공동 개발한 반투명 페로브스카이트 태양전지를 파노라믹 솔라루프(차량 지붕창)에 장착하는 사업을 추진한다.

이를 위해 실내용 페로브스카이트 태양전지 생산 설비를 구축 중이며, 일부 제품은 올해 안에 시장 출시가 가능할 것으로 전망된다.

이영국 원장은 "페로브스카이트 대면적 셀의 세계 최고 효율을 이뤄 상용화의 기술적 관문 중 중요한 하나를 해결했다"며 "태양전지 상용화에 기여하는 좋은 산·연 협력 모델이 될 것"이라고 기대했다.

jyoung@yna.co.kr

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