효율 낮은 단점 극복
[아시아경제 정종오 기자] 고효율 유기 태양전지용 소재가 개발됐다. 국내 연구팀이 유기 태양전지의 효율을 높일 수 있는 소재를 개발해 앞으로 가볍고 유연한 유기 태양전지의 효율을 실리콘 기반의 무기 태양전지 수준으로 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 각종 디스플레이나 센서 등에 폭넓게 활용할 수 있다.
유기 태양전지는 반도체성을 띠는 유기화합물을 이용한 태양전지로 용액공정으로 제조할 수 있어 유연한 것이 장점이나 무기 태양전지에 비해 효율이 낮은 것이 단점이었다. 유기 태양전지는 경제적이고 가벼운 데다 구부릴 수 있어 응용의 폭이 넓다. 그럼에도 광전변환 효율은 10%대로 실리콘 태양전지에 못 미치는 수준이다.
평면성이 큰 물질(방향족)을 연결고리로 도입해 광활성 고분자의 전하이동도와 결정성을 높이고 고온에서도 안정성을 유지하도록 하부 셀 소재를 설계한 데 따른 것이다. 앞으로 높은 효율의 상부 셀을 확보할 경우 12% 이상의 광전변환효율을 달성할 수 있을 것으로 내다보고 있다.
부산대 화학과 황도훈 교수 연구팀이 이번 연구를 수행했고 연구결과는 영국 왕립화학회가 발행하는 에너지 환경 분야 국제학술지(Energy & Environmental Science) 온라인판 10월8일자(논문명 : Effect of π-Conjugated Bridges of TPD-based Medium Bandgap Conjugated Copolymers for Efficient Tandem Organic Photovoltaic Cells)에 실렸다.
정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr
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