국내 연구진, 세계 최고 효율 태양전지 개발

중앙일보

입력

페로브스카이트 태양전지를 들고 있는 울산과학기술원(UNIST) 연구진. [사진 UNIST]

국내 연구진이 세계에서 가장 에너지 효율이 우수한 태양전지 개발에 또 성공했다.

UNIST·에너지기술연구원 #에너지 전환효율 25.6% 기록

울산과학기술원(UNIST)과 한국에너지기술연구원은 스위스 로잔공대와 공동 개발한 ‘페로브스카이트(Perovskite) 태양전지’가 에너지 전환 효율(빛을 전기로 바꾸는 비율) 25.6%를 기록했다고 5일 밝혔다. 기존 태양전지 효율 중 최고 기록이다. 이번 연구는 5일 국제 학술지 네이처에 실렸다.

지난해 10월까지 페로브스카이트 태양전지의 최고 효율(24.8%)은 한국에너지기술연구원이 수립했다. 이를 지난 3월 초 한국화학연구원이 네이처에 게재한 논문에서 깨뜨렸고(25.4%), 불과 한 달 만에 UNIST가 또다시 신기록을 세웠다.

김동석 한국에너지기술연구원 박사는 “페로브스카이트 연구는 한국 연구진이 전 세계를 선도하고 있다”고 말했다.

태양전지는 친환경 에너지인 태양 빛을 전기로 전환하는 장치다. 현재 상용화한 태양전지는 대부분 얇은 규소판인 실리콘 웨이퍼를 사용하는 실리콘 태양전지다. 전환 효율이 높지만, 제조 공정이 복잡해 생산단가가 비싸다는 한계가 있다. 이 때문에 학자들은 가격이 저렴한 태양전지를 개발하기 위해 실리콘의 대안 중 하나로 페로브스카이트를 연구 중이다.

페로브스카이트는 원래 러시아 우랄산맥에서 새로 발견된 광물 이름이지만, 통상 하나의 음이온과 두 개의 양이온이 결합해 규칙적인 입체구조(결정)를 갖는 물질을 통칭하는 용어로 쓰인다. 김동석 박사는 “페로브스카이트 연구는 플렉서블 태양전지와 투과형 태양전지, 발광다이오드(LED), 열전소자 등 다양한 분야에 응용할 수 있다”고 설명했다.

문희철 기자 reporter@joongang.co.kr