UNIST, '꿈의 태양전지' 대량생산 가능케 하는 코팅 물질 개발 작성일 06-11 16 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">수분에 취약한 제조 공정 극복…"대면적 제조에 필요한 기술적 기반"</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="6lNv2ooMGh"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="063a6f754b06233fc7d0c9ef6199fa29f6cdcd97021e68bec09d6ed7c3525fbb" dmcf-pid="PSjTVggRtC" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구진 모습 왼쪽부터 UNIST 석상일 교수, 최경진 교수, 김귀수 박사, 노영임 연구원. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/11/yonhap/20260611165659534jcfl.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="8N6A1ffzZl" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/11/yonhap/20260611165659534jcfl.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구진 모습 왼쪽부터 UNIST 석상일 교수, 최경진 교수, 김귀수 박사, 노영임 연구원. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지] </figcaption> </figure> <p contents-hash="8772fcaabaf8c228d8e70e368620343a48f728247b7ddcea06d4a01af7e06b8c" dmcf-pid="QuyzaSSrYI" dmcf-ptype="general">(울산=연합뉴스) 김용태 기자 = 초고효율 태양전지인 페로브스카이트·실리콘 탠덤 태양전지의 대량 생산을 가능케 하는 물질이 개발됐다.</p> <p contents-hash="d38332be7702b54a7a20d9274716a6a7f456ffd5f461a8b698695d2fa74f68b7" dmcf-pid="x7WqNvvmHO" dmcf-ptype="general">울산과학기술원(UNIST)은 에너지화학공학과 석상일 특훈교수, 신소재공학과 최경진 교수 연구팀이 사우디아라비아 KAUST 연구팀과 함께 고효율 탠덤 태양전지의 대량 생산에 필요한 3성분 전지 계면 코팅 물질을 개발했다고 11일 밝혔다.</p> <p contents-hash="a88e9b5cee42550e74e3310ebbf8164f1685e8059cd662788feb220aebbe474d" dmcf-pid="ykMD0PPKHs" dmcf-ptype="general">페로브스카이트·실리콘 탠덤 태양전지는 페로브스카이트 전지와 실리콘 전지를 위아래로 쌓은 초고효율 전지다.</p> <p contents-hash="eedcf2a3d289887b39b0f2db18c3230f977bc484a5229ab64daa3254c993048c" dmcf-pid="WERwpQQ9Gm" dmcf-ptype="general">위쪽 페로브스카이트가 짧은 파장의 태양 빛을 먼저 흡수하고, 아래쪽 실리콘이 남은 빛을 흡수해 기존 실리콘 태양전지보다 더 높은 효율을 낼 수 있어 '꿈의 태양전지'로도 불린다.</p> <p contents-hash="1d4aaffd231d5967a68c92a6f4bc5b20a7947df9820e8161455661346e6dfb14" dmcf-pid="YDerUxx21r" dmcf-ptype="general">연구팀이 개발한 물질은 페로브스카이트층을 올리기 전에 전극 표면에 먼저 깔리는 얇은 접촉층이다.</p> <p contents-hash="2734796f97b58d824b6cd519844b2c17dee443d06997ba4c9db181da997a7e59" dmcf-pid="GwdmuMMVYw" dmcf-ptype="general">이 층이 고르게 붙어 있어야 그 위에 바르는 페로브스카이트 용액이 균일하게 퍼진다. 전기 입자(전하)가 사라지는 결함도 줄어든다.</p> <p contents-hash="3306d43c3444e33ba330cc6f448529714789aa2a8072515470dd6e34d2aca49a" dmcf-pid="HrJs7RRfYD" dmcf-ptype="general">기존에 쓰던 SAM 코팅층은 공기 중 수분이 있으면 전극 위에 고르게 붙지 못하고, 페로브스카이트 용액을 바르는 과정에서 쉽게 흐트러졌다.</p> <p contents-hash="5996a0be5bde8974c8fec31e74c1a1a142b8a48f54b44fe6a3010d5be5985b74" dmcf-pid="XmiOzee4XE" dmcf-ptype="general">이 때문에 고효율 전지는 수분과 산소를 차단한 특수 설비 안에서 만들어야 했고, 이는 대면적 생산 비용을 높이는 요인이 됐다.</p> <p contents-hash="833c18bc73b4a2db7d7268e1300d9b2be584cb9bb1318ffb5568c7e978ece6ee" dmcf-pid="ZsnIqdd8Hk" dmcf-ptype="general">연구팀은 SAM 물질인 Me-4PACz에 GDMA와 AG를 결합해 3성분 물질을 만들었다.</p> <p contents-hash="7039516ddfa4b1c80292259e46b6142b26b6a840d2df8f64b3529dfffe76812b" dmcf-pid="5DPA1ffzHc" dmcf-ptype="general">GDMA는 코팅층이 전극 위에 고르게 퍼지고 열처리 뒤 단단히 붙도록 돕는다.</p> <p contents-hash="fb6923322a148307cfa9ee1c88919513733b24f38fcbaad1775b62fa541d0f12" dmcf-pid="1wQct44qHA" dmcf-ptype="general">AG는 페로브스카이트와 맞닿는 부분의 결함을 줄이는 역할을 한다. 결함이 줄어들면 빛을 받아 생긴 전하가 중간에 소실되지 않고, 전극으로 더 잘 이동해 태양전지의 효율과 전압이 높아진다.</p> <p contents-hash="542e9a9eadced12bb2a9f4965a37dae3381970abef74cae82fd86e99bbf46828" dmcf-pid="trxkF88B5j" dmcf-ptype="general">3성분 물질을 적용한 탠덤 전지는 일반 대기 중에서 만들었는데도 31.72%의 효율을 기록했다. 이는 대기 중 제조 탠덤 전지 중 세계 최고 효율이다.</p> <p contents-hash="9f4f7409775641c4664f38dacd1601654182f88618885b8409b91f4013b6e938" dmcf-pid="FmME366bGN" dmcf-ptype="general">내구성도 향상돼 겉을 감싸는 보호 포장 없이 85도의 공기 중에 600시간을 방치한 뒤에도 처음 성능의 92% 이상을 유지했다. 실제 태양광을 모방한 강한 빛을 1천시간 연속으로 쬔 후에도 90% 이상의 효율을 기록했다.</p> <p contents-hash="3db98412bb7d2bf7447249f36dc5b4fcb83590b8d3e6f2b9c96f5f8f8b7f9ecb" dmcf-pid="3sRD0PPKYa" dmcf-ptype="general">이 물질은 페로브스카이트 전지 단독 제작 시에도 수율을 높일 수 있는 것으로 나타났다. 7×7㎠ 대면적 기판에서도 페로브스카이트 박막이 고르게 만들어졌고, 불량률이 낮아졌다고 연구팀은 설명했다.</p> <p contents-hash="692094678449fdab5dd7e50096365050940acdc2807312733be0b9f1cd1c5c90" dmcf-pid="0OewpQQ9Gg" dmcf-ptype="general">석상일 교수는 "고효율 탠덤 태양전지를 상용화하려면 성능뿐 아니라 실제 공정에서의 재현성과 생산 비용까지 함께 해결해야 한다"며 "수분이 있는 일반 대기 중에서도 균일한 계면 박막과 높은 재현성을 확보할 수 있음을 보인 만큼, 대면적 제조 공정으로 확장하는 데 필요한 기술적 기반이 될 것"이라고 말했다.</p> <p contents-hash="e03a53cf22b69a48c821ea3cde9009b878240e15860fe292d89c10e2d1348df0" dmcf-pid="pIdrUxx2Ho" dmcf-ptype="general">연구 결과는 광학·광자공학 분야 국제 학술지 '네이처 포토닉스'(Nature Photonics)에 지난 1일 공개됐다.</p> <p contents-hash="854e83fefef060a53811ea8144fe8d7165ade12ad5b0de7e001ae9ec6303b835" dmcf-pid="UCJmuMMVYL" dmcf-ptype="general">연구는 현대자동차, 과학기술정보통신부 한국연구재단, 기후에너지환경부 한국에너지기술평가원 등의 지원을 받았다.</p> <p contents-hash="59d2281765f1cf8d33b03a448e2ec47b26b6f9bf29cf535e188b652d14b871ab" dmcf-pid="uhis7RRfXn" dmcf-ptype="general">yongtae@yna.co.kr</p> <p contents-hash="cd958ee83760e93c1dbf0ce46eba2dd9f9512f6f722716d6acbd88898af60cfc" dmcf-pid="zIdrUxx21J" dmcf-ptype="general">▶제보는 카톡 okjebo</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 연합뉴스. 무단전재 -재배포, AI 학습 및 활용 금지</p> 관련자료 이전 "잘가, 다오·배찌"…넥슨 '크레이지아케이드' 역사 속으로 06-11 다음 타이틀전+타이틀전! 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