석상일 박사 연구팀, 신개념 태양전지 원천기술 개발

석 박사 "고효율, 저가 두 마리 토끼 잡을 수 있는 기술"

▲다공성 TiO2 골격에 광흡수용 무기반도체 나노입자와 전도성 고분자가 코팅된 구조의 태양전지 개념도(왼쪽)와 실재 태양전지의 내부 구조에 대한 전자 현미경 사진과 전도성 고분자가 다공성 내부로 침투된 결과를 보이는 조성 분포 맵(오른쪽).

무기-유기 이종접합형 태양전지 제조 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국화학연구원 화학소재연구단의 석상일 박사 연구팀이 주도한 이번 연구는 염료감응태양전지의 발명자 그래첼 교수 연구팀(스위스 로잔공대)과 공동 추진된 것으로 교육과학기술부와 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.

이번 연구 결과는 지난달 28일 나노소재ㆍ소자분야에서 저명한 과학 전문지인 '나노 레터스(Nano Letters)' 온라인 속보에 주요논문으로 게재됐으며 이와 더불어 국내외 특허도 출원했다.

석 박사팀은 고효율 무기반도체박막태양전지의 장점과 저가의 유기태양전지의 장점을 염료감응태양전지 구조에 도입하는 방법으로 저가이면서 내구성이 뛰어난 태양전지 제조기술을 제시했다.

이번 연구를 통해 g당 수십만원하는 합성된 염료 대신 단지 수십원하는 무기반도체나노입자용 원료를 사용해 광흡수층을 용액상에서 생성시키고 유기 용매에 용해한 전도성 고분자를 코팅하는 매우 단순한 공정에 의해 제조가 가능하게 됐다.

한국화학연구원 석상일 박사는 "이번 연구성과는 차세대 태양전지기술로 알려진 무기반도체박막태양전지, 유기태양전지, 염료감응태양전지의 장점을 소재와 구조로 모두 융합한 형태의 신개념 태양전지로 고효율과 저가라는 두 마리 토끼를 동시에 잡을 수 있는 원천기술"이라고 설명했다.