한국과 호주 공동 연구진이 기존 실리콘 태양전지를 대체할 후보로 꼽히는 페로브스카이트 태양전지를 값싸게 넓은 면적으로 제작하는 기술을 개발했다. 페로브스카이트는 우수한 광 흡수성과 뛰어난 전하 전이능력을 자랑하는 화합물로, 실리콘에 비해 단가가 저렴하고 저가의 용액공정도 가능할 뿐더러 빛을 전기로 전화하는 효율도 좋아 저비용, 고효율의 차세대 에너지 소재로 주목받고 있다.

11일 미래창조과학부에 따르면 김동유 광주과학기술원 교수(사진)와 박두진 호주 국립과학원 박사팀은 금형판 사이로 용액을 주입해 일정한 두께의 박막으로 만드는 슬롯 다이코팅 공정으로 페로브스카이트 박막을 만들었다. 아울러 플라스틱 기판 위에 전자소자를 만드는 롤투롤 공정을 이용해 기존 연구용 소자(0.1㎠)보다 면적을 400배 키운 40㎠의 태양전지 모듈을 구현하는 데도 성공했다.

김 교수는 “이번 연구로 고효율의 페로브스카이트 태양전지를 저렴하게 대면적으로 생산할 수 있다는 사실을 이론이 아닌 실제로 보여줬다”며 “상용화를 앞당기는 중요한 초석이 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

페로브스카이트 태양전지는 현재 초기단계로 고효율 소자 제작과 기초 구동원리 등에 연구가 집중돼 대면적, 대량생산 등 상용화를 위한 연구는 거의 진행되지 않고 있다. 연구진은 이번 연구 결과로 5년 내 상용화할 수 있을 것으로 내다본다.

황계식 기자 cult@segye.com