왼쪽부터 교신저자를 맡은 융합에너지공학과 박혜성 교수, 제1 저자로 참여한 정승온 박사(사진=고려대)
페로브스카이트 태양전지는 발전 효율이 높고, 소재의 성질을 원하는 용도에 맞게 조절하기 쉬워 차세대 태양전지로 주목받고 있다. 다만 태양광 패널을 대량 생산할 때 실험실 수준의 높은 효율을 구현하기 힘들다는 단점이 있다. 균일한 박막 제조, 계면 안정성, 공정 재현성 확보가 필요해서다.
연구팀은 이를 해결하기 위한 유망한 접근법으로 ‘열 증착 기반 건식 공정’에 주목해 이번 연구 성과를 거뒀다. 이 공정은 용매를 사용하지 않고 진공 상태에서 원료 물질을 증발·증착해 박막을 형성하는 방식이다. 특히 박막의 두께와 적층 구조를 정밀하게 제어할 수 있어 대형 패널 제조와 탠덤 태양전지 구현에 적합하다.
박혜성 교수는 “페로브스카이트 태양전지가 실제 제조 기술로 확장되기 위해서는 고효율 소재 개발뿐 아니라 공정 재현성, 대면적 균일도, 계면 안정성을 함께 확보해야 한다”며 “이번 총설 논문이 건식 공정 기반 페로브스카이트 태양전지 연구와 대면적·탠덤 소자 개발을 위한 가이드라인으로 활용되기를 기대한다”고 밝혔다.
이번 연구는 과학기술정보통신부의 중견연구자사업 등의 지원을 받아 수행했다. 연구 결과는 에너지 분야 저명 학술지(Joul)에 7월 22일 자로 게재됐다.
