태양광 효율 높이는 ‘꿈의 소재’… 국민대, 대량 생산 기술 개발

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세줄 요약

• 페로브스카이트 양자점 대량 합성 기술 개발
• 전구체 확산 제어로 핵생성·성장 단계 분리
• 태양전지 적용 시 15% 넘는 효율 확인

사진 왼쪽은 고균일 페로브스카이트 양자점 대량 합성 관련 자료. 오른쪽은 국민대 화학과 김재혁 석사과정생. 국민대 제공

국민대학교 화학과 김영훈·김형민 교수팀과 DGIST 최종민 교수팀이 차세대 태양전지 핵심 소재인 ‘페로브스카이트 양자점’을 균일하게 대량 합성하는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구로 고효율 태양전지의 상용화 가능성이 한층 높아졌다.

페로브스카이트 양자점은 뛰어난 전기적 특성으로 주목받지만 대량 생산 시 입자 품질이 불균일해지는 것이 고질적인 문제였다. 연구팀은 전구체의 확산 속도를 정밀하게 제어해 핵생성과 결정 성장 단계를 분리하는 새로운 합성법을 고안했다.

이를 통해 대량 합성한 소재를 태양전지에 적용한 결과 15%가 넘는 광전변환효율을 기록했다. 제조 규모를 키워도 고품질을 유지할 수 있음을 입증한 것이다.

이번 연구에는 국민대 김재혁 석사과정생이 공동 제1저자로 참여했다. 김 씨는 지난해 SCI급 학술지 ‘Nano Research’에 논문을 게재한 데 이어 이번 연구 성과를 에너지 분야 저명 국제학술지인 ‘ACS Energy Letters’(피인용지수 17.5)에 발표하며 연구 역량을 입증했다.



연구팀 관계자는 “이번 기술은 차세대 태양전지의 산업적 대량 생산을 앞당기는 핵심 토대가 될 것”이라고 밝혔다.

박영주 기자