이광희교수,플라스틱 태양전지 개발

최고효율 단층 플라스틱 태양전지 개발

 

[연합뉴스] 2009년 04월 26일(일) 

광주과기원 이광희 교수팀 '네이처 포토닉스'에 발표

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 국내 연구진이 유기물을 이용한 플라스틱 태양전지를 단층구조로 제작, 에너지 전환효율을 세계 최고 수준인 6.2%까지 높이는 데 성공했다.

 

광주과학기술원 신소재공학과 이광희 교수팀은 단층구조로 만든 플라스틱 태양전지의 에너지 전환효율을 6.2%까지 높여 국제 태양전지 검증기관인 국제재생에너지연구소(NREL)의 검증을 받았다고 26일 밝혔다.

 

이 효율은 단층구조의 유기물 플라스틱 태양전지 중에서 현재까지 검증된 것으로는 세계 최고 수준이며 이 연구결과는 국제 학술지 '네이처 포토닉스(Nature Photonics)' 27일자에 게재된다.

 

이 연구에는 교육과학기술부 글로벌연구실(GRL)사업 지원으로 교신저자인 이 교수 주도 하에 제1 저자인 박성흠 박사와 2000년 노벨화학상 수상자인 샌타바버라 캘리포니아대 앨런 히거 교수가 참여했다.

 

유기물을 이용한 플라스틱 태양전지는 광합성 원리를 태양전지에 적용한 것으로 에너지 전환효율은 실리콘 태양전지보다 낮지만 휘거나 접을 수 있을 뿐 아니라 제작비용이 저렴해 차세대 저가형 태양전지로 주목받고 있다.

 

이 교수팀은 빛을 흡수할 수 있는 영역이 넓고 생산 전류의 전압이 높은 플라스틱 신물질과 독자적 원천기술인 티타늄산화물을 합쳐 태양전지의 에너지 전환효율을 6.2%까지 높였다.

 

특히 이 태양전지는 흡수한 빛 입자(광자)가 전지 구성물질에서 전자를 떼어내는 효율인 내부 양자효율이 100%에 근접하는 것으로 나타났다. 흡수되는 거의 모든 광자가 전자를 하나씩 생산한다는 의미다.

 

이 태양전지는 또 흡수효율이 가장 높은 녹색광 아래에서는 에너지 전환효율이 17%까지 높아져 상용화 수준을 훨씬 뛰어넘는 것으로 나타났다.

이 교수는 "이 결과는 단일구조로 이루어진 태양전지 분야에서 현재까지 검증된 효율 중 세계 최고 기록으로서 차세대 플라스틱 태양전지의 상용화를 크게 앞당길 것으로 기대된다"고 말했다.

 

이 교수팀은 이에 앞서 2007년에는 단일구조 태양전지를 두 층으로 쌓은 적층형 태양전지를 개발해 역시 세계 최고 수준인 6.5%의 효율을 달성, 과학저널 '사이언스(Science)'에 발표한 바 있다.

 

<사진설명 : 광주과기원 이광희 교수가 휘어지는 유기물 플라스틱 태양전지를 이용해 전자시계를 작동시키고 있다. 광주과기원 제공>

scitech@yna.co.kr