[이코노미 줌in] 세계 최고 효율 유기태양전지 개발

고분자 다중나노점 활용

국내 연구진이 세계 최고 수준 효율의 유기태양전지를 개발했다.

한국연구재단(이사장 정민근)은 김영규 경북대 교수가 간단한 제조 공정을 통해 유기태양전지의 효율을 약 11%로 올렸다고 23일 밝혔다.

유기태양전지는 유기 반도체를 광 활성층으로 하는 태양 전지다. 최근 주목받는 구조형 유기태양전지에서 금속산화물 전자수집층의 성질은 소자의 효율, 안정성, 수명에 큰 영향을 받는다.

김 교수 연구팀은 유기태양전지의 전자수집층에 나노미터 크기의 점들을 형성하는 제조 공정을 개발했다.

역구조형 유기태양전지 소자의 금속산화물 전자수집층 위에 고분자 페오즈(PEO) 용액을 특정 농도(4mg/ml)로 코팅해 수십 나노미터 크기의 점이 올록볼록하게 나온 '고분자 다중나노점'을 형성했다.

형성된 고분자 다중나노점은 금속산화물의 일함수(전자 하나를 끌어내는 데 필요한 최소의 에너지)를 현저히 낮추어 전자 수송 능력을 높였다.

결과적으로 고분자 다중나노점을 적용한 태양전지는 단일층 유기태양전지로서는 세계 최고 수준인 10.74% 효율을 달성했다.

김영규 교수는 “유기태양전지의 효율과 수명을 획기적으로 개선할 수 있는 기술로 유기태양전지 상용화에 크게 기여할 것”이라고 말했다.

최소망 기자