한-호주 연구진, 페로브스카이트 대면적 제작기술 개발

아주경제 강규혁 기자 =페로브스카이트 태양전지를 보다 저렴하게 넓은 면적으로 제작하는 기술을 한국과 호주 공동연구진이 개발했다.

10일 광주과기원(GIST) 김동유 교수와 박두진 호주 국립과학원 박사팀은 금형 판 사이로 용액을 주입해 공급 물질을 일정 두께의 박막으로 만다는 슬롯다이코팅을 활용, 페로브스카이트 박막을 만들고 플라스틱 기판 위에 전자소자를 만드는 롤투롤 공정으로 대면적 페로브스카이트 태양전지를 제작했다고 밝혔다.

페로브스카이트는 빛 흡수성과 광전변환효율이 높고 물질 원가가 저렴한 것이 특징이다. 특히 용액공정이 가능해 기존 실리콘 태양전지의 대체재로 주목받고 있다.

하지만 지금까지 페로브스카이트 태양전지 연구는 초기단계로 고효율 소자 제작 및 기초 구동원리 연구에 집중돼, 대면적-대량생산 등 상용화 관련 연구는 거의 진행되지 않았다.

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이에 연구진은 페로브스카이트 박막 제작에 처음으로 슬롯다이코팅 공정을 도입하고 질소가스로 기판 온도를 조절해 페로브스카이트 결정 크기가 수 마이크로미터(㎛=100만분의 1ｍ)로 균일한 필름을 만드는 데 성공했다.

이렇게 만들어진 태양전지는 스핀코팅으로 만든 것과 비슷한 12%의 광전변환효율을 나타냈다.

김동유 교수는 "이번 연구는 페로브스카이트 태양전지의 상용화를 앞당기는 초석이 될 것"이라고 기대감을 나타냈다.