유기태양전지는 유기 반도체 소재를 이용해 태양광을 전기로 바꾸는 차세대 태양전지로 필름처럼 얇고 가벼우며 휘어지는 성질을 갖추고 있어 휴대용 웨어러블 기기, 인테리어 내장재, 건물외벽 등 다양한 용도에 활용할 수 있다.
현재 전세계적으로 유기태양전지의 상용화를 위한 소재 개발 연구가 진행되고 있지만, 대부분의 경우 단위셀(0.1cm2 이하) 규모 이하의 연구에 그치고 있는 실정이다. 전문가들은 유기태양전지의 상용화를 위해서는 실험실 수준의 단위셀(0.1cm2 이하)뿐만 아니라 대면적(100cm2 이상)에서도 효율 및 성능을 높여야만 한다고 지적한다.
공동연구팀은 유기태양전지 구조내에서 태양광을 직접 흡수하는 광활성층에 신개념 단분자 소재를 도입해 효율과 성능을 높였다.
이 기술은 상용화에 가까운 모듈(10X10cm2)에서도 7.45%의 높은 효율을 기록했으며, 기존 단분자 구조의 단점을 개선한 새로운 구조를 채용해 성능을 높였다는 평가다.
이상규 박사는 “이번에 개발한 새로운 단분자 소재는 단위셀과 대면적 모듈에서, 기존 소재에 비하여 월등히 우수한 효율과 성능을 유지했다는 데 의미가 있다”고 말했다.
연구팀은 특허 출원을 마치고 본격 상용화를 위한 추가적인 보완연구에 돌입한 상태다.
이번 연구성과는 어드밴스드 에너지 머티리얼즈지 6월호 내부 표지 논문으로 선정됐다.
대덕=구본혁기자 nbgkoo@sedaily.com
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