KAIST, 태양전지 딜레마 '효율·수명 안정성' 동시 해결 작성일 03-24 32 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">보도기사</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="9WkYbdrNvM"> <p contents-hash="290f37be918c6367a6ee5fc3dc7409cfa14f16654ad1ea72edacbbb0c1a7cb0d" dmcf-pid="2YEGKJmjTx" dmcf-ptype="general">2차원 보호막 구조 제어…효율 25%·내구성 확보<br>상용화 걸림돌 해소…대면적 태양전지 확장 기대</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="f1f4542580a5eec20839ac1627a8d902c254b59c06eb4b957ce219aaf7d282cb" dmcf-pid="VGDH9isAyQ" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구 개념도(AI 이미지)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/24/551724-22lyJQR/20260324133227284qsbt.jpg" data-org-width="1080" dmcf-mid="bHAyqRDgSe" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/24/551724-22lyJQR/20260324133227284qsbt.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구 개념도(AI 이미지) </figcaption> </figure> <p contents-hash="c0b39ea1fbf122aa873ccddb3a421d5eb20eb72b846a1eda639bab2aaaaa15e9" dmcf-pid="fHwX2nOcyP" dmcf-ptype="general"><br>페로브스카이트 태양전지에서 오랫동안 풀리지 않던 효율과 수명의 상충 문제를 풀 수 있는 해법이 제시됐습니다. 성능을 높이면 쉽게 망가지고, 오래 쓰면 효율이 떨어지던 구조적 한계를 동시에 넘어설 수 있는 기술입니다.</p> <p contents-hash="8dabf4124855665aab7f9ef7819e3cb9d291f6bd8b3c042fcd1cf4848be2f80a" dmcf-pid="4XrZVLIky6" dmcf-ptype="general">KAIST 생명화학공학과 서장원 석좌교수 연구팀은 한국화학연구원과 공동으로 페로브스카이트 태양전지의 효율과 장기 안정성을 함께 끌어올리는 보호막 설계 기술을 개발했습니다.</p> <p contents-hash="715531ae211a68a41e982791a3c6bfcb5fa6c83a4554a29a2cab5ea4f0039682" dmcf-pid="8Zm5foCEh8" dmcf-ptype="general">페로브스카이트 태양전지는 차세대 고효율 전지로 주목받고 있지만, 열과 습기, 빛에 장시간 노출되면 성능이 빠르게 떨어지는 점이 상용화의 걸림돌입니다. 이를 보완하기 위해 표면에 보호막을 씌우는 방식이 활용돼 왔지만 이 역시 시간이 지나면 구조가 흐트러지며 효과가 약해지는 한계가 있습니다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="da3eb103601b9df67bd7e80aa75cecc2b6710ad9c8e4729f3de36f9aa7e7e9c6" dmcf-pid="69Z2gCFYS4" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="구조 형성 전략에 대한 모식도(좌) 및 구조 변화 모식도(우)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/24/551724-22lyJQR/20260324133227478plax.jpg" data-org-width="1079" dmcf-mid="K01fNl0HhR" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/24/551724-22lyJQR/20260324133227478plax.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 구조 형성 전략에 대한 모식도(좌) 및 구조 변화 모식도(우) </figcaption> </figure> <p contents-hash="c373bbd6a36112caad36d4517d9ace58dfd40d03f80e9454a8e80f6cf4461812" dmcf-pid="P25Vah3Gyf" dmcf-ptype="general"><br>연구팀은 보호막 구조 자체를 바꾸는 방식으로 접근했습니다. 기존보다 구조적으로 더 안정적인 '디온?재콥슨(DJ) 구조'의 2차원 보호막을 도입하고, 내부 층이 몇 겹으로 쌓이는지를 의미하는 n값을 정밀하게 제어했습니다.</p> <p contents-hash="41672d44d12ed993bd6c21e8ccac388b192439e482e37153d92787ae689a5beb" dmcf-pid="QV1fNl0HhV" dmcf-ptype="general">DJ 구조는 페로브스카이트 층 사이를 유기 분자가 양쪽에서 단단히 연결해 구조적 안정성 높인 방식입니다. 벽돌 사이를 더 강한 접착제로 묶는 것처럼 구조가 쉽게 무너지지 않습니다. 여기에 열처리 조건을 조절해 내부 층 배열을 정돈하면서 전하 이동 효율까지 개선했습니다.</p> <p contents-hash="94e12060a0805d53bb58306b50b9cae9da181dbee4d791c0733690c06638380b" dmcf-pid="xft4jSpXW2" dmcf-ptype="general">그 결과 효율과 안정성이 동시에 개선됐습니다. 해당 기술을 적용한 태양전지는 전력변환효율 25.56%(공인 25.59%)를 기록했습니다. 동시에 85℃ 고온과 85% 상대습도 환경, 지속적인 빛 노출 조건에서도 성능이 안정적으로 유지됐습니다.</p> <p contents-hash="61ce1acc5a0d5c2eacf275d2c7a17eab917bd8c9316be1f6fef7f060e8647d1a" dmcf-pid="yCohp6jJW9" dmcf-ptype="general">특히 연구팀은 보호막 내부 구조가 열처리 과정에서 재배열된다는 사실을 실험적으로 규명해 보호막 구조를 조절할 수 있는 원리와 재현 가능한 공정 조건도 함께 제시했습니다. 실제 제조 공정으로 이어질 수 있는 기반을 확보했다는 의미입니다.</p> <p contents-hash="ac4af271ae7929b7ee09386dfb509c68a1b80fd1001bcb5e17bbcb79f5c37d68" dmcf-pid="WhglUPAivK" dmcf-ptype="general">서장원 교수는 "효율과 수명이 서로 충돌하던 태양전지의 한계를 보호막 구조 설계를 통해 동시에 해결했다"며 "공정 조건 변화에도 안정적으로 작동해 대면적 제조와 상용화에 기여할 수 있을 것"이라고 말했습니다.</p> <p contents-hash="86f4593493cd27eecda0fbd79f2b35267d4ef1a5b9d019cc987fbea88aad5b6f" dmcf-pid="YlaSuQcnyb" dmcf-ptype="general">KAIST 이재희 생명화학공학과 석박통합과정생과 한국화학연구원 문찬수 박사가 공동 제1저자로 참여한 이번 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지, 줄(Joule)에 2월 24일자로 게재됐습니다.</p> <p contents-hash="bb11cf950a8fdc4572f3ba194641bc65af86e3faa1255945b9fb60dc3ff56eb9" dmcf-pid="GSNv7xkLCB" dmcf-ptype="general">(사진=KAIST) </p> <p contents-hash="ee11f1a9bcebcc59fa64fef76f33992554d877d14c827f8422d9523f26476bb5" dmcf-pid="HgfavpPKSq" dmcf-ptype="general">김건교 취재 기자 | kkkim@tjb.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © TJB </p> 관련자료 이전 장영란 브랜드, 연계 편성 관여 의혹에… "관련 규정 어긴 부분 없다" [전문] 03-24 다음 서정진, 3년 만에 주총 '깜짝 등판'…"투자·배당 모두 늘리겠다" 03-24 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
