• 화학연, 페로브스카이트 태양전지 효율 25.2%
  '마의 25% 벽' 깨고 최고효율 달성

NREL(미국재생에너지연구소) 태양전지 최고효율 차트

[헤럴드경제=이정아 기자] 국내 기술로 만든 차세대 태양전지가 ‘마의 25% 벽’을 깨고 세계 최고 효율을 기록했다.

13일 한국화학연구원은 서장원 화학연 박사팀과 모운지 바웬디 매사추세츠공과대학교(MIT) 교수팀이 공동연구를 통해 개발한 페로브스카이트 태양전지 효율이 25.2%로, 이는 페로브스카이트 부문 세계 최고 광전변환효율(빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 효율)이라고 밝혔다.

미국재생에너지연구소(NREL)가 발표한 ‘태양전지 최고효율 차트’에 따르면 화학연은 지난 4월 중국과학원의 태양전지 효율인 23.7%를 제치고, 세계 최고 효율 24.2%를 기록한 이후 4개월 만에 또다시 1% 이상을 경신했다. 이로써 중국과학원과의 격차를 1.5% 이상 벌렸다.

특히 이번 기록은 페로브스카이트 태양전지가 실질적으로 달성할 수 있다고 여겨진 25%의 효율을 뛰어 넘었다는 점에서 주목된다. 이는 상대적으로 고가의 공정으로 제작되는 실리콘 태양전지의 최고 효율과의 격차와도 1%대로 좁힌 수준이다. 페로브스카이트 태양전지는 최근 정부가 발표한 ‘재생에너지 3020 이행계획안’에도 실리콘 태양전지를 대체 및 병행할 차세대 기술로 소개된 바 있다.

서장원 박사는 “이번에 기록한 25.2% 효율은 저렴한 용액기술 공정을 도입해 달성한 것”이라며 “이는 상용화 가능성을 상당히 높인 연구결과라 할 수 있다. 현재 이 기술을 대면적 페로브스카이트 모듈을 제작하는데 적용해 고효율 모듈 개발에 힘쓰고 있다”고 말했다.

MIT와의 공동연구 핵심연구자인 신성식 박사는 “이번 기록은 페로브스카이트 소재의 조성 제어을 통해 보다 많은 빛을 흡수해 전류를 증대시켜 얻은 결과”라며 “앞으로 태양전지의 전류를 더 상승시키면 실리콘 태양전지의 26%를 넘어설 수 있을 것”이라고 내다봤다.

한편 화학연은 중국과학원, 스위스로잔연방공대 등과 함께 전 세계 페로브스카이트 태양전지 연구를 이끌고 있다. 지금까지 이번 기록을 포함해 총 7번 NREL의 태양전지 최고효율 차트에 이름을 올렸다. 화학연은 지난 2017년 10월 페로브스카이트 태양전지의 효율을 22.7%로 달성한데 이어 올해 4월 24.2%, 8월 25.2%을 기록했다.

dsun@heraldcorp.com