전북대학교 한윤봉(화학공학부) 교수 연구팀이 기능성 나노복합소재를 적용한 페로브스카이트 태양전지 신기술 개발에 성공했다.

첨단 에너지 소재 분야 학술지 <Advanced Energy Materials’(IF=24.884)> 표지논문(Front Cover)으로 실렸다.

차세대 태양전지로 주목 받는 페로브스카이트 태양전지는 장기간 공기에 노출할 경우 수명과 효율이 크게 줄어드는 단점이 있다.

이를 실용화하려면 고효율을 유지하면서 장기간 안정성을 확보할 소재를 개발해야 하는 상황.

한 교수팀은 그동안 다양한 나노복합소재를 개발해 페로브스카이트 태양전지에 적용, 태양전지 수명을 늘릴 수 있음을 알렸다. 그러나 광전류밀도와 효율(17-18%)이 비교적 낮았다.

이번에 그래핀 기반 기능성 나노복합소재를 개발, 활성층과 전자수송층에 적용한 페로브스카이트 태양전지는 재현성과 열적 광학적 안정성이 우수하다.

광전류밀도(25.75 mA/cm2)와 효율(20.6%)도 높다. 대기조건에서 300일이 지나도 태양전지 효율을 93% 유지했다.

연구 참여자는 한윤봉 교수, 타미네 마흐모디 박사, 왕유셍 박사며 지원은 미래창조과학부 중견연구자사업에서 했다.

왕유셍 박사와 타미네 박사는 한 교수 지도로 전북대 화학공학부에서 박사학위를 취득했다./이수화기자‧waterflower20@