UNIST·고려대, 수명 3배 늘린 고효율 페로브스카이트 태양전지 개발 작성일 09-22 67 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">고체 첨가제로 효율 26.2%, 3000시간 안정성 확보</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="FjcZRuUlAi"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="6e2d465120b116145ace84bddc1ead7840ce3f59a356a853590791b54a35b516" dmcf-pid="3Ak5e7uSAJ" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="(좌측부터) 양상진 울산과학기술원(UNIST) 연구원, 양창덕 UNIST 교수, 민한울 고려대 교수, 김기훈 고려대 연구원./UNIST" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/22/chosunbiz/20250922114240109vpmn.jpg" data-org-width="4837" dmcf-mid="Pb3Rvag2Aw" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/22/chosunbiz/20250922114240109vpmn.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> (좌측부터) 양상진 울산과학기술원(UNIST) 연구원, 양창덕 UNIST 교수, 민한울 고려대 교수, 김기훈 고려대 연구원./UNIST </figcaption> </figure> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="8e547d7e366017f29c781e3f35b82374c20716efd9f9f3ab1797d34bca80db5b" dmcf-pid="0cE1dz7vkd" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/22/chosunbiz/20250922114240702qnlq.png" data-org-width="1232" dmcf-mid="t19jtsmekn" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/22/chosunbiz/20250922114240702qnlq.png" width="658"></p> </figure> <p contents-hash="6f45199b93e11de2661c5314e7da54bf326bd344f27b47672bf651b08f665937" dmcf-pid="pkDtJqzTje" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 수명을 3배 이상 늘린 고효율 페로브스카이트 태양전지를 개발했다. 전지의 효율을 높이지만, 수명은 단축하는 첨가제를 대체할 수 있는 물질을 개발한 덕분이다.</p> <p contents-hash="357955fb42786d3c4057e8cfa22715e669f249e445d54b69e3a9561c2b2fa7e9" dmcf-pid="UiLT415rjR" dmcf-ptype="general">양창덕·신승재 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 교수 연구진과 민한울 고려대 교수 연구진은 고체 형태의 첨가제 4CP를 개발하고, 이를 페로브스카이트 태양전지에 적용해 26.2%의 높은 광전변환 효율과 3000시간의 장기 안정성을 확보했다고 22일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 에너지(Nature Energy)’에 지난 10일 게재됐다.</p> <p contents-hash="e6d38d5236ca64aeb9a0599ae088772ab7e1057d45d843f0584b8f39e6f6ae72" dmcf-pid="unoy8t1mNM" dmcf-ptype="general">tBP(4-tert-butylpyridine)는 태양전지 안에 리튬 이온을 고르게 분산시키기 위해 넣는 첨가제로, 전지가 태양광을 전기로 바꾸는 효율을 높인다. 하지만 액체 형태라 고온에서 쉽게 휘발되고, 그 과정에서 리튬이온을 제대로 잡아두지 못해 전지 안에 부산물이나 미세한 구멍(핀홀)이 생기게 된다. 이는 전지 수명을 줄이는 주요 원인이다.</p> <p contents-hash="66d2deb9d2c00bec601862f641811393473e863c271602b88e4dea0b03613bcc" dmcf-pid="7LgW6Ftsox" dmcf-ptype="general">연구진이 개발한 4CP(4-(N-carbazolyl)pyridine)는 고체 형태로, 액체 첨가제와 달리 휘발성이 없어 이러한 문제를 근본적으로 막을 수 있다. 고온에서 안정성이 뛰어날 뿐만 아니라 구성층 간 계면을 균질하게 만들어 전하가 잘 이동하도록 돕는다. 전하 이동이 원활해지면서 광전변환효율도 함께 높아진다.</p> <p contents-hash="6837b4663ad29df8dc6161178b35a181ac7e28c0ac59bf69959f8ebb4d2225ab" dmcf-pid="zoaYP3FONQ" dmcf-ptype="general">tBP 대신 4CP를 적용한 페로브스카이트 태양전지는 26.2%의 광전변환효율(공인 25.8%)을 기록했으며, 특히 장기 구동 측면에서 우수한 성능을 보였다. 기존 tBP 기반 전지의 광전변환효율은 1000시간 내에 초기의 60% 수준으로 떨어졌지만, 4CP 기반 전지는 3000시간 이상 초기 효율의 80%를 유지했다. 수명이 3배 이상 늘어난 셈이다.</p> <p contents-hash="e9483de38d4b15b6ce7dda4b20391c447dcb7936f1d342e4f4d8dea78afd28a2" dmcf-pid="qgNGQ03IcP" dmcf-ptype="general">고온·극한 환경에서도 효과가 뚜렷했다. 4CP를 첨가한 전지는 85도에서 400시간 이상 초기 효율의 80%를 유지했다. 반면 같은 조건에서 tBP를 사용한 전지는 120시간 만에 출력이 절반 이하로 줄었다. 또 영하 80도와 영상 80도를 오가는 온도 스트레스 테스트를 200회 반복한 뒤에도 초기 효율의 90% 이상을 유지했다</p> <p contents-hash="d855f32cb3c51500712c63fbf14eeab093a38e272bcaa8172e7d72864c319e75" dmcf-pid="BajHxp0CN6" dmcf-ptype="general">연구진은 “공정은 그대로 두고 첨가제만 바꿔도 차세대 페로브스카이트 태양전지의 최대 약점인 수명 문제를 효과적으로 해결할 수 있음을 입증한 연구”라며 “기존 제조 공정과도 호환되기 때문에 양산 전환 장벽이 낮은 것도 기술의 장점으로, 상용화를 위해 대면적 모듈을 만들어 성능을 검증해 나갈 계획”이라고 덧붙였다.</p> <p contents-hash="546b12f99becc717f80c06c57833a89c227e3857bd12947987bbfda4a3c82f37" dmcf-pid="bNAXMUphj8" dmcf-ptype="general">참고 자료</p> <p contents-hash="91ea74089c766d6f71ec15b335a819362e2e6b67be33db5f4a629f490a15b303" dmcf-pid="KjcZRuUlc4" dmcf-ptype="general">Nature Energy(2025), DOI: <span>https://doi.org/10.1038/s41560-025-01864-z</span></p> <p contents-hash="7b353773dfded0b4ff3b6aa5f84818216992849724e23e825e93c89d497fd25e" dmcf-pid="9Ak5e7uSjf" dmcf-ptype="general">- Copyright ⓒ 조선비즈 & Chosun.com -</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 조선비즈. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 “펨토셀 불법 개조가 통로됐나” KT 소액결제 해킹 논란 확산 09-22 다음 SPOTV, 3X3 배드민턴 'BDMNTN-XL' 2년 연속 개최 09-22 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
