성균관대학교(총장 정규상) 박남규 교수(화학공학/고분자공학부), 신현정 교수 (에너지과학과), 연세대학교 김동호 교수(화학과) 공동 연구팀이 페로브스카이트 필름의 그레인바운더리 (Grain Boundary, 입계면)를 스스로 치유하는 제조공정을 개발, 20.4% 고효율 페로브스카이트 태양전지 제조 기술을 개발해 화제다.
연구팀은 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 글로벌프론티어사업(사업단장 최만수 교수)의 지원을 받아 연구를 수행했다. 이 연구결과는 지난 20일 에너지분야 최고 권위지 네이처 에너지 (Nature Energy) 온라인에 발표됐다.
페로브스카이트 태양전지는 최근 높은 효율과 낮은 공정단가로 인해 각광을 받는 새로운 차세대 태양전지 기술이다. 페로브스카이트 태양전지는 용액공정으로 손쉽게 제조가능하다. 하지만 용액공정으로 제조된 페로브스카이트 필름은 태양전지 특성을 저하시킬 수 있는 그레인바운더리가 동시에 형성된다.
연구팀은 코팅용액의 전구체를 비화학양론으로 혼합해 그레이바운더리를 스스로 치유할 수 있는 신기술을 개발 20.4% 고효율 개발에 성공했다. 현재까지 세계최고 효율은 복합조성을 갖는 페로브스카이트를 이용한 것이나 단일조성으로는 박교수 결과가 최고효율이다. 특히 그레이바운더리 힐링 기술을 통해 700개 이상의 소자에서 평균효율 20% 이상의 결과를 도출해 상용화도 가능할 것으로 예상되고 있다.
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