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비나 눈에 강한 태양전지 기술 나왔다

비나 눈에 강한 태양전지 기술 나왔다

유용하 기자
유용하 기자
입력 2018-09-17 14:36
업데이트 2018-09-17 14:36
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국내 연구진, 습기에 약한 페로브스카이트 단점 보완

내수성 페로브스카이트의 모습. 6개월 동안 물 속에 담가도 자외선을 쪼이면 발광하는 특성을 그대로 유지한다. UNIST 제공
내수성 페로브스카이트의 모습. 6개월 동안 물 속에 담가도 자외선을 쪼이면 발광하는 특성을 그대로 유지한다.
UNIST 제공
신재생 에너지 기술 중 가장 널리 알려지고 쓰이고 있는 것이 태양전지이다.

많은 연구자들이 태양전지 발전효율을 높이기 위한 연구를 하고 있는데 이 중 페로브스카이트라는 물질을 이용한 태양전지 개발이 특히 주목받고 있다. 기존 실리콘 재질의 태양전지보다 발전효율을 높일 수 있기 때문이다. 문제는 페로브스카이트라는 물질이 수분에 약해 약간의 습기만 있어도 에너지 효율이 떨어진다.

국내 연구진이 이처럼 물에 취약한 페로브스카이트 단점을 보완할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.

울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 화학과 김광훈 특훈교수팀은 페로브스카이트 표면에 간단한 방수막을 만드는 합성법을 개발하는데 성공했으며 이런 식으로 만든 페로브스카이트는 6개월 이상 물 속에 담가도 에너지 효율이 떨어지지 않고 고유의 특성을 유지하는 것을 확인했다고 17일 밝혔다.

이번 연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘ACS 에너지 레터’ 최신호에 발표했다. 이 논문은 특히 8월호 중에서 가장 많이 읽힌 논문으로 선정되기도 했다.

연구팀은 염기성 증기확산법이라는 기술을 활용해 페로브스카이트 표면에 수산화납 보호막이라는 방수막을 입히는 방법을 찾아냈다.

수산화납 방수막을 입힌 페로브스카이트는 습기에 강할 뿐만 아니라 사용수명도 긴 것으로 확인됐다. 연구팀은 수산화납 보호막 페로브스카이트를 물 속에 담가놓고 6개월 이상을 관찰한 결과 자외선을 받아 빛을 내는 페로브스카이트 본연의 특성은 6개월이 지나도 여전히 유지되는 것을 확인할 수 있었다.

김광수 교수는 “이번에 개발한 방수 페로브스카이트는 합성법도 간단하기 때문에 대규모 합성이 가능할 뿐만 아니라 물의 산도 여부에도 영향을 받지 않는다”라며 “이번 기술을 활용하면 습한 환경에서 사용될 수 있게 되는 만큼 다양한 분야에서 페로브스카이트를 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.
김광수 특훈교수(국가과학자, 왼쪽)와 이번 연구를 주도한 아타누 자나 박사 UNIST 제공
김광수 특훈교수(국가과학자, 왼쪽)와 이번 연구를 주도한 아타누 자나 박사
UNIST 제공
유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

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